Моделирование наката нелинейных поверхностных гравитационных волн на основе уравнений Навье-Стокса
Автор: Аббасов Ифтихар Балакишиевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 3 т.5, 2012 года.
Бесплатный доступ
В работе рассмотрены вопросы численного моделирования наката нелинейных поверхностных гравитационных волн на основе уравнений Навье-Стокса. Сформулирована двумерная постановка задачи, описаны граничные и начальные условия. С помощью метода расщепления по физическим процессам построена дискретная модель, учитывающая коэффициент заполненности ячеек. Представлены результаты двумерного численного моделирования процесса набегания нелинейной поверхностной гравитационной волны на береговые образования мелководных акваторий.
Уравнения навье-стокса, численное моделирование, метод расщепления, накат нелинейных поверхностных гравитационных волн
Короткий адрес: https://sciup.org/14320626
IDR: 14320626 | УДК: 519.63 | DOI: 10.7242/1999-6691/2012.5.3.38
Modeling of the climbing of nonlinear surface gravity waves on the basis of Navier-Stokes equations
The paper deals with the problem of numerical modeling of the climbing of nonlinear surface gravity waves on the basis of Navier-Stokes equations. The two-dimensional formulation of the problem is considered, and the boundary and initial conditions are defined. The decomposition method for physical processes is used to construct a discrete model capable of accounting for the factor of filled cells. The results of two-dimensional numerical modeling of the process of climbing of nonlinear surface gravity waves on shallow water areas are presented.
Список литературы Моделирование наката нелинейных поверхностных гравитационных волн на основе уравнений Навье-Стокса
- Железняк М.К., Пелиновский Е.Н. Физико-математические модели наката цунами на берег//Накат цунами на берег: Сб. научн. трудов/Горький: ИПФ АН СССР, 1985. -С. 8-34.
- Шокин Ю.И., Чубаров Л.Б., Марчук Ан.Г., Симонов К.В. Вычислительный эксперимент в проблеме цунами. -Новосибирск: Наука, 1989. -168 с.
- Диденкулова И.И., Куркин А.А., Пелиновский Е.Н. Накат одиночных волн различной формы на берег//Известия РАН. ФАО. -2007. -Т. 43, № 3. -С. 419-425.
- Kawasaki K. Numerical simulation of breaking and post-breaking wave deformation process around a submerged breakwater//Coast. Eng. J. -1999. -V. 41, N. 3&4. -P. 201-223. DOI
- Zhao Q., Armfield S., Tanimoto K. Numerical simulation of breaking waves by a multi-scale turbulence model//Coast. Eng. -2004. -V. 51, N. 1. -P. 53-80. DOI
- Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей: в 2 т. -М.: Мир, 1991. -Т. 2. -552 с.
- Harlow F.H. Welch J.E. Numerical calculation of time-dependent viscous incompressible flow of fluid with free surface//Phys. Fluids. -1965. -V. 8, N. 12. -P. 2182-2189. DOI
- Яненко Н.Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. -Новосибирск.: Наука, 1967. -196 с.
- Сухинов А.И., Тимофеева Е.Ф., Чистяков А.Е. Построение и исследование дискретной математической модели расчета прибрежных волновых процессов//Известия ЮФУ. Технические науки. -2011. -Т. 121, № 8. -С. 22-32.
- Дебольский В.К., Зайдлер Р., Массель С. Динамика русловых потоков и литодинамика прибрежной зоны моря. -М.: Наука, 1994. -303 с.
- Kawasaki K., Takasu Y., Ut H.D. 2-d numerical wave flume with solid-gas-liquid interaction and its application//Proc. of 32nd Conf. on Coastal Engineering, Shanghai, China, 2010. -V. 57. -P. 1-15.
- Kimmoun O. Branger H. A particle image velocimetry investigation on laboratory surf-zone breaking waves over a sloping beach//J. Fluid Mech. -2007. -V. 588. -P. 353-397. DOI
