ГИДРОДИНАМИКА И АКУСТИКА

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

К. В. Терлецкая^*

^* Институт проблем математических машин и систем НАН Украины, Киев, Украина

Диссипация энергии внутренних волн над подводными препятствиями

Gidrodin. akust. 2018, 1(1):85-98

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

ЯЗЫК ТЕКСТА: Украинский

АННОТАЦИЯ

В работе представлены результаты численного моделирования взаимодействия внутренних уединенных волн с подводными препятствиями различной геометрии. Продемонстрировано хорошее соответствие модели результатам лабораторных экспериментов. Показано, что высота, длина и форма препятствия существенно влияют на процесс трансформации внутренних волн. Диссипация энергии волны, трансформирующейся над препятствием в виде полукруга или прямоугольника, будет большей чем при трансформации волны над треугольным препятствием. Потери энергии возрастают с увеличением длины препятствия. Таким образом, доказано, что учет топографических эффектов (а именно, влияния формы подводных препятствий) потенциально важен при оценивании диссипации энергии.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

уединенные внутренние волны, подводное препятствие, взаимодействие с топографией, диссипация энергии

ЛИТЕРАТУРА

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.