Для цитирования:
Goulitski K., Shemer L., Kit E. Steep unidirectional waves: experiments and modeling [Гулицкий К., Шемер Л., Кит Э. Однонаправленная волна высокой крутизны: эксперимент и моделирование] // Известия вузов. ПНД. 2004. Т. 12, вып. 1. С. 122-132. DOI: 10.18500/0869-6632-2004-12-1-122-132
Steep unidirectional waves: experiments and modeling
[Однонаправленная волна высокой крутизны: эксперимент и моделирование]
В работе представлена возможность получения однонаправленной волны высокой крутизны в предписанном сечении по длине канала. Показано, что процесс фокусирования волновой группы сопровождается заметным изменением формы спектра в результате существенной нелинейности. В качестве теоретической модели была использована полученная ранее авторами версия уравнения 3axapoвa, описывающая нелинейную эволюцию в пространстве волновых групп с широким спектром. Получено хорошее согласие между численными и экспериментальными результатами для волновых групп с умеренной крутизной волны, а также хорошее качественное соответствие для волновых групп с высокой крутизной. Выдвинуто предположение о влиянии связанных волн на изменение ожидаемой формы волны и на местоположение места фокусирования волновой группы. Отсутствие согласия между экспериментом и численным счетом для волновых групп с очень высокой крутизной можно объяснить отчасти тем фактом, что модель Захарова, основанная на сохранении гамильтониана, неспособна описывать такие неконсервативные процессы, как разрушение волны.
1. Annenkov SY. Private communication. 2002.
2. Brown MG, Jensen A. (2001) Experiments on Focusing Unidirectional Water Waves. Journal of Geophysical Research. 2001;106;16917–16928. DOI: 10.1029/2000JC000584.
3. Dysthe KB. Note on a Modification to the Nonlinear Schrödinger Equation for Application to Deep Water Waves. Proceedings of the Royal Society of London. 1979;A369;105–114. DOI: 10.1098/rspa.1979.0154
4. Kit E, Shemer L, Pelinovsky E, Talipova T, Eitan О, Jiao H.-Y. Nonlinear Wave Group Evolution in Shallow Water. Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering. 2000;126:221–228.
5. Kit E, Shemer L. Spatial Versions of the Zakharov and Dysthe Evolution Equations for Deep Water Gravity Waves. Journal of Fluid Mechanics. 2002;450;201–205. DOI: DOI: 10.1017/S0022112001006498.
6. Kharif C, Pelinovsky E. Physical Mechanisms of the Rogue Wave Phenomenon. European Journal of Mechanics. B/Fluids. 2003;22: 603–634. DOI: 10.1016/j.euromechflu.2003.09.002.
7. Kharif C, Pelinovsky E, Talipova T, Slunyaev A. Focusing of Nonlinear Wave Groups in Deep Water. Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters. 2001;73:170–175. DOI: DOI: 10.1134/1.1368708.
8. Krasitskii VP. On the reduced equations in the Hamiltonian theory of weakly nonlinear surface waves. Journal of Fluid Mechanics. 1994; 272:1–20.
9. Pelinovsky Е, Kharif С. Simplified model of the freak wave formation from the random wave field. 15th Int. Workshop on Water Waves and Floating Bodies, Caesaria, Israel, 2000, 142-145. DOI:10.1016/S0167-2789(00)00149-4.
10. Shemer L, Kit Е, Miloh Т. Measurements оf Two- and Three-Dimensional Waves in а Channel Including the Vicinity оf Cut-off Frequencies, Experiments in Fluids. 1987;5:66–72.
11. Shemer L, Kit E, Jiao H-Y, Eitan О. Experiments оn Nonlinear Wave Groups in Intermediate Water Depth. Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering. 1998;124:320–327.
12. Shemer L, Jiao H-Y, Kit E, Agnon Y. Evolution of a Nonlinear Wave Field Along a Tank: experiments and numerical simulations based on the spatial Zakharov equation. Journal of Fluid Mechanics. 2001;427:107–129.
13. Shemer L, Kit E, Jiao H-Y. An Experimental and Numerical Study of the Spatial Evolution of Unidirectional Nonlinear Water-wave Groups. Physics of Fluids. 2002;14:3380–3390.
14. Zakharov VE. Stability of Periodic Waves of Finite Amplitude on the Surface оf Dеер Fluid. Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. (English transl.) 1968;2:190–194.
- 206 просмотров