NUMERICAL SIMULATION OF EXPERIMENTAL GENERATOR OF SINGLE SURFACE WAVES
Abstract
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.
About the Authors
K. E. Afanasiev
Kemerovo State University
Russian Federation
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
Russian Federation
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
S. V. Stukolov
Kemerovo State University
Russian Federation
Sergey V. Stukolov – Candidate of Physics and Mathematics, Assistant Professor at the UNESCO Chair for New Information Technologies in Education and Science
Russian Federation
Sergey V. Stukolov – Candidate of Physics and Mathematics, Assistant Professor at the UNESCO Chair for New Information Technologies in Education and Science
References
1. Пелиновский, Е. Н. Гидродинамика волн цунами / Е. Н. Пелиновский. – Н. Новгород: ИПФ РАН, 1996. – 276 с.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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.
13. 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.
14. 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.
15. 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.
Review
For citations:
Afanasiev K.E., Stukolov S.V. NUMERICAL SIMULATION OF EXPERIMENTAL GENERATOR OF SINGLE SURFACE WAVES. SibScript. 2013;(3-3):6-14. (In Russ.)
Views:
334
Email this article 