ГІДРОДИНАМІКА І АКУСТИКА

2018 ◊ Том 1 (91) ◊ Номер 1 ◊ с. 85-98

К. В. Терлецька^*

^* Інститут проблем математичних машин і систем НАН України, Київ, Україна

Дисипація енергії внутрішніх хвиль над підводними перешкодами

Gidrodin. akust. 2018, 1(1):85-98

https://doi.org/10.15407/jha2018.01.085

МОВА ТЕКСТУ: Українська

АНОТАЦІЯ

В роботі представлено результати чисельного моделювання взаємодії внутрішніх усамітнених хвиль з підводними перешкодами різної геометрії. Продемонстровано хорошу відповідність моделі лабораторним експериментам. Показано, що висота, довжина й форма перешкоди суттєво впливають на процес трансформації внутрішніх хвиль. Дисипація енергії хвилі, яка трансформується над перешкодою у вигляді півкола або прямокутника, буде більшою аніж при трансформації хвилі над трикутною перешкодою. Втрати енергії зростають зі збільшенням довжини перешкоди. Таким чином, доведено, що урахування топографічних ефектів (а саме, впливу форми підводних перешкод) потенційно важливе при оцінюванні дисипації енергії.

КЛЮЧОВІ СЛОВА

усамітнені внутрішні хвилі, підводна перешкода, взаємодія з топографією, дисипація енергії

ЛІТЕРАТУРА

1. Energy transport by nonlinear internal waves / J. N. Moum, J. M. Klymak, J. D. Nash et al. // Journal of Physical Oceanography. - 2007. - Vol. 37. - P. 1968-1988.
2. Sakai T., Redekopp L. G. A weakly nonlinear evolution model for long internal waves in a large lake // Journal of Fluid Mechanics. - 2010. - Vol. 656. - P. 260-297.
3. Multimodal structure of baroclinic tides in the South China Sea / V. Vlasenko, N. Stashchuk, C. Guo, X. Chen // Nonlinear Processes in Geophysics. - 2010. - Vol. 17. - P. 529-543.
4. Sabinin K. D. Internal wave packets over the Maskaren ridge // Izvestiya of Academy of Science of the USSR. Atmospheric and Oceanic Physics. - 1992. - Vol. 26. - P. 625-633.
5. Wessels F., Hutter K. Interaction of internal waves with a topographic sill in a two-layered fluid // Journal of Physical Oceanography. - 1996. - Vol. 26, no. 2. - P. 5-20.
6. Vlasenko V. I., Hutter K. Generation of second mode solitary waves by the interaction of a first mode soliton with a sill // Nonlinear Processes in Geophysics. - 2001. - Vol. 8. - P. 223-239.
7. 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 Engineering. - 2007. - Vol. 34. - P. 1995-2008.
8. Hult E. L., Troy C. D., Koseff J. R. The breaking of interfacial waves at a submerged bathymetric ridge // Journal of Fluid Mechanics. - 2009. - Vol. 637. - P. 45-71.
9. Взаимодействие внутренних уединенных волн большой амплитуды с препятствием / И. А. Бровченко, Н. С. Городецкая, В. С. Мадерич и др. // Прикладна гідромеханіка. - 2007. - Т. 9(81), № 1. - С. 3-7.
10. Kanarska Y., Maderich V. A non-hydrostatic numerical model for calculating free-surface stratified flows // Ocean Dynamics. - 2003. - Vol. 53. - P. 176-185.
11. Numerical simulations of the nonhydrostatic transformation of basin-scale internal gravity waves and wave-enhanced meromixis in lakes / V. Maderich, I. Brovchenko, K. Terletska, K. Hutter // Nonlinear internal waves in lakes / Ed. by K. Hutter. - Advances in Geophysical and Environmental Mechanics. - Springer, 2012. - P. 192-276.
12. Gorogedtska N., Nikishov V., Hutter K. Laboratory modelling on transformation of large-amplitude internal waves by topographic obstructions // Nonlinear internal waves in lakes / Ed. by K. Hutter. - Advances in Geophysical and Environmental Mechanics. - Springer, 2012. - P. 105-191.
13. Kao T. W., Pan R. S., Renouard D. Internal solitons on the pycnocline: generation, propagation, and shoaling and breaking over a slope // Journal of Fluid Mechanics. - 1985. - Vol. 159. - P. 19-53.
14. Solitary wave transformation on the underwater step: Asymptotic theory and numerical experiments / T. Talipova, K. Terletska, V. Maderich et al. // Physics of Fluids. - 2013. - Vol. 25, no. 032110. - http://dx.doi.org/10.1063/1.4797455.
15. Терлецкая К. В. Взаимодействие внутренних уединенных волн второй моды с подводной ступенькой // Прикладна гідромеханіка. - 2014. - Т. 16(88), № 2. - С. 70-75.
16. Internal breather-like wave generation by the second mode solitary wave interaction with a step / K. Terletska, K. T. Jung, T. Talipova et al. // Physics of Fluids. - 2016. - Vol. 28, no. 116602. - http://dx.doi.org/10.1063/1.4967203.
17. Interaction of a large amplitude interfacial solitary wave of depression with a bottom step / V. Maderich, T. Talipova, R. Grimshaw et al. // Physics of Fluids. - 2010. - Vol. 22, no. 076602. - http://dx.doi.org/10.1063/1.3455984.
18. Grimshaw R., Pelinovsky E., Talipova T. Fission of a weakly nonlinear interfacial solitary wave at a step // Geophysical and Astrophysical Fluid Dynamics. - 2008. - Vol. 102, no. 2. - P. 179-194.