kemsuСибСкриптSibScript2949-21222949-2092Kemerovo State Universitykemsu-367Research ArticleМатематикаMATHEMATICSЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ОПЫТОВОГО ГЕНЕРАТОРА ОДИНОЧНЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛНNUMERICAL SIMULATION OF EXPERIMENTAL GENERATOR OF SINGLE SURFACE WAVESАфанасьевК. Е.AfanasievK. E.

Афанасьев Константин Евгеньевич – доктор физико-математических наук, профессор, проректор по информатизации КемГУ, заведующий кафедрой ЮНЕСКО по новым информационным технологиям КемГУ.8(3842)584403, afa@kemsu.ru

Konstantin E. Afanasiev – Doctor of Physics and Mathematics, Vice-Rector for Informatization, Head of the UNESCO Chair for New Information Technologies in Education and Science

afa@kemsu.ruСтуколовС. В.StukolovS. V.

Стуколов Сергей Владимирович – кандидат физико-математических наук, доцент кафедры ЮНЕСКО по новым информационным технологиям КемГУ. 8(3842)546469, serg@kemsu.ru

Sergey V. Stukolov – Candidate of Physics and Mathematics, Assistant Professor at the UNESCO Chair for New Information Technologies in Education and Science

serg@kemsu.ruКемеровский государственный университетРоссияKemerovo State UniversityRussian Federation20130103201603-3614Copyright © Афанасьев К.Е., Стуколов С.В., 20132013Афанасьев К.Е., Стуколов С.В.Afanasiev K.E., Stukolov S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sibscript.ru/jour/article/view/367

В  работе  представлена  численная  модель  работы  опытового  волнопродуктора (генератора)  одиночных волн. Численное моделирование выполнено на основе использования метода граничных элементов, экспериментальные данные получены в лаборатории морских и гидротехнических сооружений (Филиал ОАО “26-й ЦНИИ”, Санкт-Петербург). Приводятся результаты сравнения экспериментального и численного моделирования трансформации одиночных волн на пологом откосе. Полученная численная модель работы опытового волнопродуктора будет использована при исследовании взаимодействия поверхностных волн с береговыми сооружениями современными бессеточными численными методами, как альтернатива проведения дорогостоящих лабораторных экспериментов.

The paper presents a numerical model of the wavemaker of single surface waves. Numerical simulations were performed with boundary element method, the experimental data were obtained in the Laboratory of Hydrowave Equipment (Branch of OAO “26th Central Research Institute” (St. Petersburg)). The paper presents the results of comparing experimental and numerical modeling of the transformation of single waves on a flat slope. The resulting model of the wavemaker will be used to study the interaction between waves surface and onshore facilities with meshless numerical methods, as an alternative to costly laboratory experiments.

численное моделированиеповерхностные волныволнопродукторметод граничных элементовnumerical simulationsurface waveswavemakerboundary element methodReferencesПелиновский, Е. Н. Гидродинамика волн цунами / Е. Н. Пелиновский. – Н. Новгород: ИПФ РАН, 1996. – 276 с.Пелиновский, Е. Н. Гидродинамика волн цунами / Е. Н. Пелиновский. – Н. Новгород: ИПФ РАН, 1996. – 276 с.Green, A. E. A derivation of equations for wave propagation in water of variable depth / A. E. Green, P. M. Naghdi // J. Fluid Mech. – 1976. – V. 78. – P. 2. – P. 237 – 246.Green, A. E. A derivation of equations for wave propagation in water of variable depth / A. E. Green, P. M. Naghdi // J. Fluid Mech. – 1976. – V. 78. – P. 2. – P. 237 – 246.Железняк, М. И. Физико-математические модели наката цунами на берег / М. И. Железняк, Е. Н. Пелиновский // Накат цунами на берег: сб. науч. тр. – Горький: ИПФ АН СССР, 1985. – С. 8 – 33.Железняк, М. И. Физико-математические модели наката цунами на берег / М. И. Железняк, Е. Н. Пелиновский // Накат цунами на берег: сб. науч. тр. – Горький: ИПФ АН СССР, 1985. – С. 8 – 33.Алешков, Ю. З. Полная модель процесса распространения длинных волн и их взаимодействия с вертикальной стенкой / Ю. З. Алешков // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. – 1985. – № 3. – С. 173 – 176.Алешков, Ю. З. Полная модель процесса распространения длинных волн и их взаимодействия с вертикальной стенкой / Ю. З. Алешков // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. – 1985. – № 3. – С. 173 – 176.Хакимзянов, Г. С. Численное моделирование течений жидкости с поверхностными волнами / Г. С. Хакимзянов, Ю. И. Шокин, В. Б. Барахнин [и др.]. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. – 394 с.Хакимзянов, Г. С. Численное моделирование течений жидкости с поверхностными волнами / Г. С. Хакимзянов, Ю. И. Шокин, В. Б. Барахнин [и др.]. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. – 394 с.Шокин, Ю. И. Об использовании методов численного моделирования для решения прикладных задач проблемы цунами / Ю. И. Шокин, С. А. Бейзель, З. И. Федотова [и др.] // Тр. Междунар. конф. «Вычисл. и информационные технологии в науке, технике и образовании». – Павлодар: ЭКО, 2006. – Т. I. – С. 36 – 51.Шокин, Ю. И. Об использовании методов численного моделирования для решения прикладных задач проблемы цунами / Ю. И. Шокин, С. А. Бейзель, З. И. Федотова [и др.] // Тр. Междунар. конф. «Вычисл. и информационные технологии в науке, технике и образовании». – Павлодар: ЭКО, 2006. – Т. I. – С. 36 – 51.Afanasiev, K. E. Simulation of problems with free surfaces by a boundary element method / K. E. Afanasiev, S. V. Stukolov // Springer: Computational Science and High Performance Computing. Series: Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design (NNFM). – 2005. – V. 88. – P. 307 – 338.Afanasiev, K. E. Simulation of problems with free surfaces by a boundary element method / K. E. Afanasiev, S. V. Stukolov // Springer: Computational Science and High Performance Computing. Series: Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design (NNFM). – 2005. – V. 88. – P. 307 – 338.Афанасьев, К. Е. Моделирование задач гидродинамики вязкой несжимаемой жидкости со свободными границами бессеточным методом естественных соседей / К. Е. Афанасьев, Т. С. Рейн // Вычислительные технологии. – 2008. – Т. 13. – № 4. – С. 7 – 24.Афанасьев, К. Е. Моделирование задач гидродинамики вязкой несжимаемой жидкости со свободными границами бессеточным методом естественных соседей / К. Е. Афанасьев, Т. С. Рейн // Вычислительные технологии. – 2008. – Т. 13. – № 4. – С. 7 – 24.Afanasiev, K. E. Comparative Analysis of the SPH and ISPH Methods / K. E. Afanasiev, R. S. Makarchuk, A. Yu. Popov // Notes on numerical fluid mechanics and multidisciplinary. Computational Science and Performance Computing III. Springer, 2007. – V. 101. – P. 206 – 223.Afanasiev, K. E. Comparative Analysis of the SPH and ISPH Methods / K. E. Afanasiev, R. S. Makarchuk, A. Yu. Popov // Notes on numerical fluid mechanics and multidisciplinary. Computational Science and Performance Computing III. Springer, 2007. – V. 101. – P. 206 – 223.Манойлин, С. В. Трансформация нелинейных длинных волн на шельфе / С. В. Манойлин, В. В. Максимов, А. С. Федоров // Исследования по цунами. – М.: Изд-во АН СССР, 1988. – С. 81 – 85.Манойлин, С. В. Трансформация нелинейных длинных волн на шельфе / С. В. Манойлин, В. В. Максимов, А. С. Федоров // Исследования по цунами. – М.: Изд-во АН СССР, 1988. – С. 81 – 85.Нуднер, И. С. Воздействие волн цунами на морские гидротехнические сооружения / И. С. Нуднер, В. В. Максимов // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. – 2008. – № 2. – С. 45 – 56.Нуднер, И. С. Воздействие волн цунами на морские гидротехнические сооружения / И. С. Нуднер, В. В. Максимов // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. – 2008. – № 2. – С. 45 – 56.Максимов, В. В. Взаимодействие длинной одиночной волны с морскими гидротехническими сооружениями (экспериментальный подход) / В. В. Максимов, С. В. Манойлин, И. С. Нуднер // Вычислительные технологии, Вестник КазНУ им. Аль-Фараби. (Серия: Математика, механика, информатика). – Алматы; Новосибирск, 2008. – Т. 13. – № 3 (58). – Ч. II. – С. 361 – 364.Максимов, В. В. Взаимодействие длинной одиночной волны с морскими гидротехническими сооружениями (экспериментальный подход) / В. В. Максимов, С. В. Манойлин, И. С. Нуднер // Вычислительные технологии, Вестник КазНУ им. Аль-Фараби. (Серия: Математика, механика, информатика). – Алматы; Новосибирск, 2008. – Т. 13. – № 3 (58). – Ч. II. – С. 361 – 364.Афанасьев, К. Е. Численное и экспериментальное исследование процессов обрушения и последующего распространения нелинейных удаленных волн в прибрежной зоне / К. Е. Афанасьев, Е. Ю. Камынин, С. Н. Карабцев [и др.] // Труды X Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». – СПб.: Наука. – 2010. – С. 304 – 307.Афанасьев, К. Е. Численное и экспериментальное исследование процессов обрушения и последующего распространения нелинейных удаленных волн в прибрежной зоне / К. Е. Афанасьев, Е. Ю. Камынин, С. Н. Карабцев [и др.] // Труды X Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». – СПб.: Наука. – 2010. – С. 304 – 307.Афанасьев, К. Е. Численное моделирование работы опытового волнопродуктора одиночных волн / К. Е. Афанасьев, В. В. Максимов, И. С. Нуднер [и др.] // Труды XI Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». – СПб.: Наука. – 2012. – С. 201 – 203.Афанасьев, К. Е. Численное моделирование работы опытового волнопродуктора одиночных волн / К. Е. Афанасьев, В. В. Максимов, И. С. Нуднер [и др.] // Труды XI Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». – СПб.: Наука. – 2012. – С. 201 – 203.Афанасьев, К. Е. Анализ динамических характеристик при взаимодействии уединенной волны с препятствием / К. Е. Афанасьев, Е. Н. Березин // Вычислительные технологии. – 2004. – Т. 9. – № 3. – С. 22 – 38.Афанасьев, К. Е. Анализ динамических характеристик при взаимодействии уединенной волны с препятствием / К. Е. Афанасьев, Е. Н. Березин // Вычислительные технологии. – 2004. – Т. 9. – № 3. – С. 22 – 38.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.