ГИДРОДИНАМИКА И АКУСТИКА

2018 ◊ Том 1 (91) ◊ Номер 1 ◊ с. 42-52

А. С. Котельникова^*, В. И. Никишов^*, С. М. Сребнюк^**

^* Институт гидромеханики НАН Украины, Киев, Украина
^** Полтавский национальный технический университет имени Юрия Кондратюка, Украина

Экспериментальное исследование взаимодействия поверхностной уединенной волны с подводным уступом

Gidrodin. akust. 2018, 1(1):42-52

https://doi.org/10.15407/jha2018.01.042

ЯЗЫК ТЕКСТА: Русский

АННОТАЦИЯ

В работе представлены результаты экспериментальных исследований взаимодействия поверхностных уединенных волн с прямоугольным уступом. Показано, что при переходе с глубокой воды на мелкую над препятствием происходит трансформация волны с ее разделением на отраженную и прошедшую волны. Получены оценки коэффициентов отражения и прохождения. Проведено сравнение результатов с известными аналитическими соотношениями и экспериментальными данными. Продемонстрирована зависимость коэффициентов прохождения и отражения не только от относительной высоты препятствия, но и от амплитуды падающей волны. Это наблюдение выходит за рамки оценок, полученных согласно линейной теории мелкой воды.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

уединенная волна, подводный уступ, коэффициенты отражения и прохождения

ЛИТЕРАТУРА

1. Solitary wave transformation on the underwater step: Asymptotic theory and numerical experiments / E. Pelinovsky, B. H. Choi, T. Talipova et al. // Applied Mathematics and Computation. - 2010. - Vol. 217. - P. 1704-1718.
2. Khakimzyanov G. S., Khazhoyan M. G. Numerical simulation of the interaction between surface waves and submerged obstacles // Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematical Modeling. - 2004. - Vol. 19, no. 1. - P. 17-34.
3. Liu P. L. F., Cheng Y. A numerical study of evolution of a solitary wave over a shelf // Physics of Fluids. - 2001. - Vol. 13, no. 6. - P. 1660-1667.
4. Ji L., Xi-Ping Y. Numerical study of solitary wave fission over an underwater step // Journal of Hydrodynamics. - 2008. - Vol. 20, no. 3. - P. 398-402.
5. Ламб Г. Гидродинамика. - М.-Л. : ОГИЗ, 1947.
6. Mei C. C., Stiassnie M., Yue D. K. P. Theory and applications of ocean surface waves: in 2 vols. - Singapore : World Scientific, 2005.
7. Lin P. A numerical study of solitary wave interaction with rectangular obstacles // Coast. Eng. - 2004. - Vol. 51. - P. 35-51.
8. Sebra-Santos F. J., Renouard D. P., Temperville A. M. Numerical and experimental study of the transformation of a solitary wave over a shelf or isolated obstacle // Journal of Fluid Mechanics. - 1987. - Vol. 176. - P. 117-134.
9. Генерація, розповсюдження та накат відокремлених хвиль на берегові схили / О. В. Городецький, А. С. Котельнікова, В. І. Нікішов та ін. // Прикладна гідромеханіка. - 2010. - Т. 12(84), № 1. - С. 40-48.
10. Hammack J. L., Segur H. The Korteweg - de Vries equation and water waves. Part 2. Comparison with experiments // Journal of Fluid Mechanics. - 1974. - Vol. 65. - P. 289-314.
11. Котельнікова А. С., Нікішов В. І., Срібнюк С. М. Взаємодія поверхневих поодиноких хвиль з підводними перешкодами // Доповіді НАН України. - 2012. - № 7. - С. 54-59.
12. Sugimoto N., Nakajima N., Kakutani T. Edge-layer theory for shallow-water waves over a step -- reflection and transmission of a soliton // Journal of Physical Society of Japan. - 1987. - Vol. 56, no. 5. - P. 1717-1730.
13. Рузиев Р. А., Хакимзянов Г. С. Численное моделирование трансформации уединенной волны над подводным уступом // Вычислительные технологии. - 1992. - Т. 1, № 1. - С. 5-21.