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.
###
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. Fedotova Z.I. Obosnovanie cislennogo metoda dla modelirovania nakata dlinnyh voln na bereg // ZVT. - 2002. - T. 7, No 5. - S. 58-76.
4. Borisova N.M. O modelirovanii processa nabegania preryvnoj volny na naklonnyj bereg // SibZVM. - 2007. - T. 10, No 1. - S. 43-60.
5. Kovyrkina O.A. O cislennom modelirovanii tecenij s preryvnymi volnami // Vycisl. meh. splos. sred. - 2008. - T. 1, No 1. - S. 48-56. DOI
6. Delis A.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. Abbasov I.B. Cislennoe modelirovanie transformacii nelinejnyh poverhnostnyh gravitacionnyh voln v usloviah zalivov // Vycisl. meh. splos. sred. - 2012. - T. 5, No 1. - S. 5-10. DOI
10. Abbasov I.B. Modelirovanie nakata nelinejnyh poverhnostnyh gravitacionnyh voln na osnove uravnenij Nav’e-Stoksa // Vycisl. meh. splos. sred. - 2012. - T. 5, No 3. - S. 322-326. DOI
11. Fletcer K. Vycislitel’nye metody v dinamike zidkostej. - M.: Mir, 1991. - T. 2. Metody rasceta razlicnyh tecenij. - 552 s.
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. Anenko N.N. Metod drobnyh sagov resenia mnogomernyh zadac matematiceskoj fiziki. - Novosibirsk: Nauka, 1967. - 196 s.
14. Suhinov A.I., Timofeeva E.F., Cistakov A.E. Postroenie i issledovanie diskretnoj matematiceskoj modeli rasceta pribreznyh volnovyh processov // Izvestia UFU. Tehniceskie nauki. - 2011. - T. 121, No 8. - S. 22-32.
15. Abbasov I.B., Suhinov A.I., Cistakov A.E. Cislennoe modelirovanie nakata nelinejnyh poverhnostnyh gravitacionnyh voln na osnove uravnenia Nav’e-Stoksa // XIV Vserossijskaa konferencia-skola <> s mezdunarodnym ucastiem: Sb. trudov, Abrau-Durso, 12-17 sentabra 2011 g. - Rostov-na-Donu: Izd-vo UFU, 2011. - S. 10-15.
16. Samarskij A.A. Vvedenie v cislennye metody. - M.: Nauka, 1987. - 288 s.
17. Bahvalov N.S., Zidkov N.P., Kobel’kov G.M. Cislennye metody. - M.: BINOM. Laboratoria znanij, 2006. - 636 s.
18. Programma trehmernogo modelirovania nakata poverhnostnyh voln na melkovod’e <<3DBayWaves>>: a.s. No 2012617087 o gos. reg. progr. dla EVM / 2012. Abbasov I.B, Semenov I.S., Carevskij V.V.; zaavl. 22.05.2012; opubl. 08.08.2012. - 29 s.
19. Mamykina V.A., Hrustalev U.P. Beregovaa zona Azovskogo mora. - Rostov-na-Donu: Izd-vo RGU, 1980. - 176 s.
20. Gidrometeorologia i gidrohimia morej SSSR. Proekt <>. T.V. Azovskoe more / Pod red. N.P. Goptareva i dr. - SPb.: Gidrometeoizdat, 1991. - S. 75-88.
21. SNiP 33-01-2003 <>. - M.: Gosstroj Rossii, 2004. - 62 s. (URL: http://www.complexdoc.ru/ntdpdf/551514/gidrotekhnicheskie_sooruzheniya_osnovnye_polozheniya.pdf).
22. Dinamika ruslovyh potokov i litodinamika pribreznoj zony mora / Pod red. V.K. Debol’skogo. - M.: Nauka, 1994. - 304 s.
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.
