- Код статьи
- S3034533S0044466925050066-1
- DOI
- 10.7868/S303453325050066
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 65 / Номер выпуска 5
- Страницы
- 673-685
- Аннотация
- Модель трехслойной мелкой воды в приближении Буссинеска, учитывающая эффекты нелинейности, дисперсии и перемешивания, применена для описания распространения и обрушения внутренних волн большой амплитуды при взаимодействии с неровным рельефом дна. Предложенные уравнения движения допускают численную реализацию, основанную на применении метода Годунова с дополнительным обращением эллиптического оператора на каждом шаге по времени. Построены стационарные решения в форме уединенных волн первой моды. Выполнено моделирование процессов перемешивания при обрушении уединенных внутренних волн вследствие их взаимодействия с одиночным или комбинированным препятствием. Показано, что результаты расчетов находятся в хорошем соответствии с известными экспериментальными данными и прямым численным моделированием. Библ. 30. Фиг. 7.
- Ключевые слова
- уединенные внутренние волны трехслойная жидкость приближение Буссинеска обрушение волн перемешивание
- Дата публикации
- 25.02.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 13
Библиография
- 1. Helfrich K. R., Melville W. K. Long nonlinear internal waves // Annu. Rev. Fluid Mech. 2006. V. 38. P. 395–425.
- 2. Lamb K. G. Internal wave breaking and dissipation mechanisms on the continental slope/shelf // Annu. Rev. Fluid Mech. 2014. V. 46. P. 231–254.
- 3. Boegman L., Stastna M. Sediment resuspension and transport by internal solitary waves // Annu. Rev. Fluid Mech. 2-19. V. 51. P. 129–154.
- 4. Lamb K. G., Farmer D. Instabilities in an internal solitary-like wave on the Oregon Shelf // J. Phys. Oceanogr. 2011. V. 41. P. 67–87.
- 5. Lien R.-C., Henyey F., Ma B., Yang Y. J. Large-amplitude internal solitary waves observed in the northern South China Sea: Properties and energetics // J. Phys. Oceanogr. 2014. V. 44. P. 1095–1115.
- 6. Ляпидевский В. Ю., Новотрясов В. В., Храпченков Ф. Ф., Ярощук И. О. Внутренний волновой бор в шельфовой зоне моря // ПМТФ. 2017. Т. 58,№5. С. 60–71.
- 7. Sveen J. K., Guo Y., Davies P.A., Grue J. On the breaking of internal solitary waves at a ridge // J. Fluid Mech. 2002. V. 469. P. 161–188.
- 8. Fructus D., Carr M., Grue J., Jensen A., Davies P.A. Shear-induced breaking of large internal solitary waves // J. Fluid Mech. 2009. 620. P. 1–29.
- 9. Carr M., Franklin J., King S. E., Davies P. A., Grue J., Dritschel D. G. The characteristics of billows generated by internal solitary waves // J. Fluid Mech. 2017. V. 812. P. 541–577.
- 10. Carr M., King S. E., Dritschel D. G. Numerical simulation of shear induced instabilities in internal solitary waves // J. Fluid Mech. 2011. V. 683. P. 263–288.
- 11. Zhu H.,Wang L., Avital E. J., Tang H.,Williams J. J. R. Numerical simulation of interaction between internal solitary waves and submerged ridges // Appl. Ocean Res. 2016. V. 58. P. 118–134.
- 12. Baines P. G. Topographic effects in stratified flows. Cambridge Univ. Press, 1995.
- 13. Vlasenko V., Hutter K. Numerical experiments on the breaking of solitary internal waves over a slope-shelf topography // J. Phys. Oceanogr. 2002. V. 32. P. 1779–1793.
- 14. Aghsaee P., Boegman L., Lamb K. G. Breaking of shoaling internal solitary waves // J. Fluid Mech. 2010. V. 659. P. 289–317.
- 15. Ляпидевский В. Ю., Храпченков Ф. Ф., Чесноков А. А., Ярощук И. О. Моделирование нестационарных гидрофизических процессов на шельфе Японского моря // Изв. РАН. МЖГ. 2022.№1. С. 57–68.
- 16. Chen C. Y. An experimental study of stratified mixing caused by internal solitary waves in a two-layered fluid system over variable seabed topography // Ocean Eng. 2007. V. 34. P. 1995–2008.
- 17. Chen C.Y., Hsu J.R.C., Cheng M.H., Chen C.W. Experiments on mixing and dissipation in internal solitary waves over two triangular obstacles // Environ. Fluid Mech. 2008. V. 8. P. 199–214.
- 18. Mu H., Chen X., Li Q. Laboratory experiments on an internal solitary wave over a triangular barrier // J. Ocean Univ. China. 2019. V. 18. P. 1061–1069.
- 19. Nian X., Zhang L., Sun X., Zhang E. Mechanism analysis of internal solitary waves breaking encountering submarine ridges based on laboratory experiments // AIP Adv. 2023. V. 13. 075110. P. 1–13.
- 20. Deepwell D., Stastna M., Carr M., Davies P.A. Wave generation through the interaction of a mode-2 internal solitary wave and a broad, isolated ridge // Phys. Rev. Fluids. 2019. V. 4. 094802. P. 1–22.
- 21. Choi W., Camassa R. Fully nonlinear internal waves in a two-fluid system // J. Fluid Mech. 1999. V. 396. P. 1–36.
- 22. Barros R., Choi W., Milewski P. A. Strongly nonlinear effects on internal solitary waves in three-layer flows // J. Fluid Mech. 2020. V. 883. A16. P. 1–36.
- 23. Ляпидевский В. Ю., Чесноков А. А. Слой смешения в двухслойных спутных течениях стратифицированной жидкости // ПМТФ. 2022. Т. 63,№6. С. 122–134.
- 24. Ляпидевский В.Ю., Чесноков А. А. Равновесная модель слоя смешения в сдвиговом течении стратифицированной жидкости // ПМТФ. 2024. Т. 63,№3. С. 43–55.
- 25. Chesnokov A., Shmakova N., Zhao B., Zhang T., Wang Z., Duan W. Large-amplitude internal waves and turbulent mixing in three-layer flows under a rigid lid // Phys. Fluids. 2024. V. 36. 072104. P. 1–15.
- 26. Ляпидевский В. Ю. Математические модели распространения длинных волн в неоднородной жидкости / В.Ю. Ляпидевский, В. М. Тешуков. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000.
- 27. Chesnokov A. A., Liapidevskii V. Yu. Hyperbolic model of internal solitary waves in a three-layer stratified fluid // Europ. Phys. J. Plus. 2020. V. 135. 590. P. 1–19.
- 28. Busto S., Dumbser M., Escalante C., Favrie N., Gavrilyuk S. On high order ADER discontinuous Galerkin schemes for first order hyperbolic reformulations of nonlinear dispersive systems // J. Sci. Comput. 2021. V. 87. 48. P. 1–47.
- 29. Куликовский А.Г., Погорелов Н.В., Семенов А.Ю. Математические вопросы численного решения гиперболических систем уравнений. М.: Физматлит, 2001. 608 с.
- 30. Nessyahu H., Tadmor E. Non-oscillatory central differencing schemes for hyperbolic conservation laws // J. Comput. Phys. 1990. V. 87. P. 408–463.
