ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗВИВАЮЩЕГОСЯ ВОЛНЕНИЯ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проведены долгопериодные расчёты эволюции трёхмерных волн, начиная от ранней стадии и заканчивая стабилизацией энергии, на основе фазо-разрешающей двухмерной модели. Анализируется эволюция основных интегральных характеристик и спектральных характеристик, а также распределение вероятности для поля возвышения и вертикальной скорости. На примере первых четырёх статистических моментов для нормированных полей возвышения и поверхностной вертикальной скорости показано, что волновое поле, по-видимому, обладает свойством автомодельности, т. е. независимостью статистической структуры поля от степени развития волн. Этот вывод подтверждён расчётами с трёхмерной моделью

Об авторах

К. В. Фокина

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Российский Государственный Гидрометеорологический Университет

Email: fokinakarina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1826-0452

Д. В. Чаликов

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Университет Мельбурна

ORCID iD: 0000-0001-8698-9558

Список литературы

  1. Babanin A. Breaking and Dissipation of Ocean Surface Waves. — Cambridge University Press, 2011. — doi: 10.1017/CBO9780511736162.
  2. Causon D. M., Mingham C. G., Qian L. Developments in multi-fluid finite volume free surface capturing methods // Advances in Numerical Simulation of Nonlinear Water Waves. — WORLD SCIENTIFIC, 2010. — С. 397—427. — doi: 10.1142/9789812836502_0011.
  3. Chalikov D. Correction to: Accelerated reproduction of 2-D periodic waves // Ocean Dynamics. — 2021a. — Т. 71, № 4. — С. 491—491. — doi: 10.1007/s10236-021-01450-3
  4. Chalikov D. High-Resolution Numerical Simulation of Surface Wave Development under the Action of Wind // Geophysics and Ocean Waves Studies. — IntechOpen, 2021b. — doi: 10.5772/intechopen.92262.
  5. Chalikov D. V. Numerical Modeling of Sea Waves. — Springer International Publishing, 2016. — doi: 10.1007/978-3-319- 32916-1.
  6. Ducrozet G., Bonnefoy F., Le Touz´e D. и др. 3-D HOS simulations of extreme waves in open seas // Natural Hazards and Earth System Sciences. — 2007. — Т. 7, № 1. — С. 109—122. — doi: 10.5194/nhess-7-109-2007.
  7. Ducrozet G., Bonnefoy F., Le Touz´e D. и др. HOS-ocean: Open-source solver for nonlinear waves in open ocean based on High-Order Spectral method // Computer Physics Communications. — 2016. — Т. 203. — С. 245—254. — doi: 10.1016/j.cpc.2016.02.017.
  8. Engsig-Karup A. P., Bingham H. B., Lindberg O. An efficient flexible-order model for 3D nonlinear water waves // Journal of Computational Physics. — 2009. — Т. 228, № 6. — С. 2100—2118. — doi: 10.1016/j.jcp.2008.11.028.
  9. Engsig-Karup A. P., Madsen M. G., Glimberg S. L. A massively parallel GPU-accelerated model for analysis of fully nonlinear free surface waves // International Journal for Numerical Methods in Fluids. — 2011. — Т. 70, № 1. — С. 20—36. — doi: 10.1002/fld.2675.
  10. Fructus D., Clamond D., Grue J. и др. An efficient model for three-dimensional surface wave simulations // Journal of Computational Physics. — 2005. — Т. 205, № 2. — С. 665—685. — doi: 10.1016/j.jcp.2004.11.027.
  11. Greaves D. Advances in Numerical Simulation of Nonlinear Water Waves // Advances in Numerical Simulation of Nonlinear Water Waves. — WORLD SCIENTIFIC, 2010. — С. 357—396. — doi: 10.1142/9789812836502_0010.
  12. Issa R., Violeau D., Lee E.-S. и др. Modelling nonlinear water waves with RANS and LES SPH models // Advances in Numerical Simulation of Nonlinear Water Waves. — WORLD SCIENTIFIC, 2010. — С. 497—537. — doi: 10.1142/9789812836502_0014.
  13. Kim K. S., Kim M. H., Park J.-C. Development of Moving Particle Simulation Method for Multiliquid-Layer Sloshing // Mathematical Problems in Engineering. — 2014. — Т. 2014. — С. 1—13. — doi: 10.1155/2014/350165.
  14. Kim Y. J., Baek H. M., Yang Y. J. и др. A Study on the High-Order Spectral Model Capability to Simulate a Fully Developed Nonlinear Sea States // Journal of Ocean Engineering and Technology. — 2023. — Т. 37, № 1. — С. 20—30. —doi: 10.26748/KSOE.2022.034.
  15. Lubin P., Caltagirone J.-P. Large eddy simulation of the hydrodynamics generated by breaking waves // Advances in Numerical Simulation of Nonlinear Water Waves. — WORLD SCIENTIFIC, 2010. — С. 575—604. — doi: 10.1142/9789812836502_0016.
  16. Ma Q. W., Yan S. Qale-FEM method and its application to the simulation of free responses of floating bodies and overturning waves // Advances in Numerical Simulation of Nonlinear Water Waves. — WORLD SCIENTIFIC, 2010. — С. 165—202. — doi: 10.1142/9789812836502_0005.
  17. Miles J. W. On the generation of surface waves by shear flows // Journal of Fluid Mechanics. — 1957. — Т. 3, № 02. — С. 185. — doi: 10.1017/S0022112057000567.
  18. Thomas L. H. Elliptic problems in linear differential equations over a network. — Columbia University (New York) : Watson Scientific Computing Laboratory Report, 1949.
  19. Tolman H. L. User Manual and System Documentation of WAVEWATCH-III Version 3.14. — NOAA/NWS/NCEP/MMAB, 2009. — 220 с.
  20. Young D.-L., Wu N.-J., Tsay T.-K. Method of fundamental solutions for fully nonlinear water waves // Advances in Numerical Simulation of Nonlinear Water Waves. — WORLD SCIENTIFIC, 2010. — С. 325—355. — doi: 10.1142/9789812836502_0009.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Фокина К.В., Чаликов Д.В., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).