Новосибирск, Россия, 30 мая – 4 июня 2011 г.

Международная конференция
«Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика», посвященная 90-летию со дня рождения академика Н.Н. Яненко
№ гос. регистрации 0321101160, ISBN 978-5-905569-01-2

Афанасьев К.Е.   Карабцев С.Н.   Рейн Т.С.  

Численное моделирование движения уединенных и "ударных" волн в несжимаемой жидкости

Докладчик: Афанасьев К.Е.

     В последнее время наблюдается интенсивное развитие теории обрушающихся волн. Однако, несмотря на многочисленные работы, до сих пор все строгие исследования сделаны в рамках приближения идеальной жидкости [1,2]. Наиболее корректные попытки учета влияния вязкости на нелинейную эволюцию формы свободной поверхности вязкой жидкости выполнены в рамках теории пограничного слоя.
      Проблема исследования волнового движения в вязкой жидкости актуальна в связи с многочисленными академическими, техническими и технологическими приложениями [3]. Однако процесс обрушения волн, особенно ныряющих обрушающихся волн, изучен достаточно поверхностно. Детально не известны механизмы формирования и опрокидывания гребня волны, образования пелены брызг, захвата смеси воздуха, приводящие к появлению неустойчивостей и турбулентности в течениях, а также образованию вихрей.
      В данной работе представлены результаты численного моделирования движения и обрушения уединенных и "ударных" волн в вязкой несжимаемой жидкости (2D постановка). В качестве численного методы используется бессеточный метод конечных элементов, использующий для интерполяции неизвестных функции формы Сибсона и Лапласа. Приведено сравнение форм свободной поверхности с результатами, полученными при использовании модели идеальной жидкости. Особое внимание уделяется проверке законов сохранения.

1. Шокин Ю.И. Об использовании методов численного моделирования для решения прикладных задач проблемы цунами / Ю.И. Шокин, С.А. Бейзель, З.И. Федотова, Л.Б. Чубаров // Тр. Междунар. конф. «Вычисл. и информационные технологии в науке, технике и образовании». - Павлодар: ТОО НПФ «ЭКО», - 2006. - Т. I. - С. 36-51.
2. Афанасьев К.Е. Численное моделирование взаимодействий уединенных волн с препятствиями / К.Е. Афанасьев, С.В. Стуколов // Вычислительные технологии. – 1999. - Т. 4. - №6. - C. 3-16.
3. Нестеров С.В. Задача Коши-Пуассона для вынужденных волн конечной амплитуды // Изв. РАН. МЖГ. 1995. № 4. С. 116-121.

Файл тезисов: АфанасьевКЕ.doc
Файл с полным текстом: Afanasiev.pdf


К списку докладов
© 1996-2019, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск