Полунеявный метод расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат
Представлен метод численного расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат, который основан на разделении давления на гидростатическую составляющею и поправку к ней, вычисляемые поэтапно на каждом шаге интегрирования. Эта поправка давления находится путем решения...
Saved in:
| Published in: | Прикладна гідромеханіка |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут гідромеханіки НАН України
2012
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116348 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Полунеявный метод расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат / А.А. Нестеров // Прикладна гідромеханіка. — 2012. — Т. 14, № 2. — С. 41-52. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862706456113971200 |
|---|---|
| author | Нестеров, А.А. |
| author_facet | Нестеров, А.А. |
| citation_txt | Полунеявный метод расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат / А.А. Нестеров // Прикладна гідромеханіка. — 2012. — Т. 14, № 2. — С. 41-52. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Прикладна гідромеханіка |
| description | Представлен метод численного расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат, который основан на разделении давления на гидростатическую составляющею и поправку к ней, вычисляемые поэтапно на каждом шаге интегрирования. Эта поправка давления находится путем решения системы линейных уравнений с 25-диагональной матрицей, получающейся в результате подстановки дискретного выражения для поля скорости в дискретное уравнение неразрывности. Показано хорошее согласование полученных результатов с приближенными аналитическими решениями задачи о волновых колебаниях в прямоугольном сосуде, а также с данными лабораторных измерений характеристик распространения волн над подводной преградой и процесса перемешивания двух жидкостей с разными плотностями.
Представлено метод чисельного розрахунку негідростатичних течій з вільною поверхнею в σ-системі координат, який базується на поділі тиску на гідростатичну складову й поправку до неї, що обчислюються поступово на кожному кроці інтегрування. Ця поправка тиску знаходиться шляхом розв'язку системи лінійних рівнянь з 25-діагональною матрицею, яка одержується у результаті підстановки дискретного виразу для поля швидкості в дискретне рівняння нерозривності. Показано добре узгодження отриманих результатів з наближеними аналітичними розв'язками задачі про хвильові коливання у прямокутному резервуарі, а також з лабораторними вимірюваннями характеристик поширення хвиль над підводною перешкодою й експериментальними дослідженнями процесу перемішування двох рідин з різними густинами.
A numerical method for free-surface non-hydrostatic flow computation in the σ-coordinate system is presented. The method is based on the idea of splitting of the pressure into a hydrostatic component and a correction term evaluated in a subsequent manner at each integration step. This correction term is computed by solving a system of linear equations with a 25-diagonal matrix, which is obtained by substituting the discrete formulation for the velocity field into the discrete continuity equation. A fairly good agreement of the obtained results is shown when comparing with the approximate analytical solutions for short waves evolution in a rectangular basin problem, as well as the experimental data on wave propagation characteristics over the submerged bar in a flume and experimental data on mixing of two fluids with different densities.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:59:29Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-116348 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1561-9087 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:59:29Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут гідромеханіки НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Нестеров, А.А. 2017-04-25T07:02:22Z 2017-04-25T07:02:22Z 2012 Полунеявный метод расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат / А.А. Нестеров // Прикладна гідромеханіка. — 2012. — Т. 14, № 2. — С. 41-52. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. 1561-9087 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116348 532.465 Представлен метод численного расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат, который основан на разделении давления на гидростатическую составляющею и поправку к ней, вычисляемые поэтапно на каждом шаге интегрирования. Эта поправка давления находится путем решения системы линейных уравнений с 25-диагональной матрицей, получающейся в результате подстановки дискретного выражения для поля скорости в дискретное уравнение неразрывности. Показано хорошее согласование полученных результатов с приближенными аналитическими решениями задачи о волновых колебаниях в прямоугольном сосуде, а также с данными лабораторных измерений характеристик распространения волн над подводной преградой и процесса перемешивания двух жидкостей с разными плотностями. Представлено метод чисельного розрахунку негідростатичних течій з вільною поверхнею в σ-системі координат, який базується на поділі тиску на гідростатичну складову й поправку до неї, що обчислюються поступово на кожному кроці інтегрування. Ця поправка тиску знаходиться шляхом розв'язку системи лінійних рівнянь з 25-діагональною матрицею, яка одержується у результаті підстановки дискретного виразу для поля швидкості в дискретне рівняння нерозривності. Показано добре узгодження отриманих результатів з наближеними аналітичними розв'язками задачі про хвильові коливання у прямокутному резервуарі, а також з лабораторними вимірюваннями характеристик поширення хвиль над підводною перешкодою й експериментальними дослідженнями процесу перемішування двох рідин з різними густинами. A numerical method for free-surface non-hydrostatic flow computation in the σ-coordinate system is presented. The method is based on the idea of splitting of the pressure into a hydrostatic component and a correction term evaluated in a subsequent manner at each integration step. This correction term is computed by solving a system of linear equations with a 25-diagonal matrix, which is obtained by substituting the discrete formulation for the velocity field into the discrete continuity equation. A fairly good agreement of the obtained results is shown when comparing with the approximate analytical solutions for short waves evolution in a rectangular basin problem, as well as the experimental data on wave propagation characteristics over the submerged bar in a flume and experimental data on mixing of two fluids with different densities. Автор выражает искреннюю благодарность д-ру физ-мат. наук, профессору В.С. Мадеричу за полезные замечания, которые были учтены при подготовке этой публикации. ru Інститут гідромеханіки НАН України Прикладна гідромеханіка Науковi статтi Полунеявный метод расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат Напівнеявний метод розрахунку негідростатичних течій з вільною поверхнею в σ-системі координат Semi-implicit technique for calculation of the non-hydrostatic flows with free boundary in the σ-coordinate system Article published earlier |
| spellingShingle | Полунеявный метод расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат Нестеров, А.А. Науковi статтi |
| title | Полунеявный метод расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат |
| title_alt | Напівнеявний метод розрахунку негідростатичних течій з вільною поверхнею в σ-системі координат Semi-implicit technique for calculation of the non-hydrostatic flows with free boundary in the σ-coordinate system |
| title_full | Полунеявный метод расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат |
| title_fullStr | Полунеявный метод расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат |
| title_full_unstemmed | Полунеявный метод расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат |
| title_short | Полунеявный метод расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат |
| title_sort | полунеявный метод расчета негидростатических течений со свободной поверхностью в σ-системе координат |
| topic | Науковi статтi |
| topic_facet | Науковi статтi |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116348 |
| work_keys_str_mv | AT nesterovaa poluneâvnyimetodrasčetanegidrostatičeskihtečeniisosvobodnoipoverhnostʹûvσsistemekoordinat AT nesterovaa napívneâvniimetodrozrahunkunegídrostatičnihtečíizvílʹnoûpoverhneûvσsistemíkoordinat AT nesterovaa semiimplicittechniqueforcalculationofthenonhydrostaticflowswithfreeboundaryintheσcoordinatesystem |