Трехмерная модель наката нелинейных поверхностных гравитационных волн на берег мелководья
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2013.6.4.44Ключевые слова:
трехмерная модель наката, обрушающиеся волны, уравнения Навье–Стокса, метод расщепления, мелководный бассейн, накат и откат поверхностных волнАннотация
Работа посвящена трехмерному численному моделированию наката нелинейных поверхностных гравитационных волн на основе уравнений Навье–Стокса. Сформулирована постановка трехмерной задачи, описаны граничные и начальные условия. С помощью метода расщепления по физическим процессам построена дискретная модель с учетом коэффициента заполненности ячеек. Приведены особенности конструкции моделируемого трехмерного бассейна. Представлены трехмерные модели поэтапного наката нелинейной поверхностной гравитационной волны на береговой склон. Описаны волновые процессы, происходящие при накате и откате нелинейных поверхностных гравитационных волн.
Скачивания
Библиографические ссылки
Watanabe Y., Saeki H. Three-dimensional large eddy simulation of breaking waves // Coast. Eng. J. – 1999. – V. 41, N. 3-4. – P. 281-301. DOI
2. Lubin P., Vincent S., Abadie S., Caltagirone J.-P. Three-dimensional large eddy simulation of air entrainment under plunging breaking waves // Coast. Eng. – 2006. – V. 53, N. 8. – P. 631-655. DOI
3. Федотова З.И. Обоснование численного метода для моделирования наката длинных волн на берег // ЖВТ. – 2002. – Т. 7, № 5. – С. 58-76.
4. Борисова Н.М. О моделировании процесса набегания прерывной волны на наклонный берег // СибЖВМ. – 2007. – Т. 10, № 1. – С. 43-60.
5. Ковыркина О.А. О численном моделировании течений с прерывными волнами // Вычисл. мех. сплош. сред. – 2008. – Т. 1, № 1. – С. 48-56. DOI
6. Delis Α.I., Kazolea M., Kampanis N.A. A robust high-resolution finite volume scheme for the simulation of long waves over complex domains // Int. J. Numer. Meth. Fl. – 2008. – V. 56, N. 4. – P. 419-452. DOI
7. Ting F.C.K., Kirby J.T. Dynamics of surf-zone turbulence in a spilling breaker // Coast. Eng. – 1996. – V. 27, N. 3-4. – P. 131-160. DOI
8. 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
9. Аббасов И.Б. Численное моделирование трансформации нелинейных поверхностных гравитационных волн в условиях заливов // Вычисл. мех. сплош. сред. – 2012. – Т. 5, № 1. – С. 5-10. DOI
10. Аббасов И.Б. Моделирование наката нелинейных поверхностных гравитационных волн на основе уравнений Навье–Стокса // Вычисл. мех. сплош. сред. – 2012. – Т. 5, № 3. – С. 322-326. DOI
11. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. – М.: Мир, 1991. – Т. 2. Методы расчета различных течений. – 552 с.
12. 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
13. Яненко Н.Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. – Новосибирск: Наука, 1967. – 196 с.
14. 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.
15. Аббасов И.Б., Сухинов А.И., Чистяков А.Е. Численное моделирование наката нелинейных поверхностных гравитационных волн на основе уравнения Навье–Стокса // XIV Всероссийская конференция-школа «Современные проблемы математического моделирования» с международным участием: Сб. трудов, Абрау-Дюрсо, 12-17 сентября 2011 г. – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2011. – С. 10-15.
16. Самарский А.А. Введение в численные методы. – М.: Наука, 1987. – 288 с.
17. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. – 636 с.
18. Программа трехмерного моделирования наката поверхностных волн на мелководье «3DBayWaves»: а.с. № 2012617087 о гос. рег. прогр. для ЭВМ / 2012. Аббасов И.Б, Семёнов И.С., Царевский В.В.; заявл. 22.05.2012; опубл. 08.08.2012. – 29 с.
19. Мамыкина В.А., Хрусталев Ю.П. Береговая зона Азовского моря. – Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 1980. – 176 с.
20. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Проект «Моря СССР». Т.V. Азовское море / Под ред. Н.П. Гоптарева и др. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1991. – С. 75-88.
21. СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения». – М.: Госстрой России, 2004. – 62 с. (URL: http://www.complexdoc.ru/ntdpdf/551514/gidrotekhnicheskie_sooruzheniya_osnovnye_polozheniya.pdf).
22. Динамика русловых потоков и литодинамика прибрежной зоны моря / Под ред. В.К. Дебольского. – М.: Наука, 1994. – 304 с.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2013 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.