Аннотация:
В статье обсуждаются подходы к построению точных решений уравнений мелкой воды для задачи о колебаниях жидкости в акватории параболической формы (вплоть до вырожденного случая). Для поиска этих решений делается ряд предположений относительно формы их представления, учёта вращения Земли и донного трения. Окончательные результаты получаются путём решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений. При этом свободные поверхности являются поверхностями I или II порядка. Приводятся условия, при которых построенные решения являются ограниченными и допускают локализацию в пространстве. Результаты используются для верификации численного алгоритма метода крупных частиц, рассматриваются вопросы эффективности использования построенных решений в задачах верификации численных алгоритмов моделирования наката волн на берег.
Ключевые слова:
накат волн на берег, свободная поверхность, сила Кориолиса, сила донного трения, математическое моделирование, уравнения мелкой воды, аналитические решения, обыкновенные дифференциальные уравнения, численные алгоритмы, метод крупных частиц, верификация.
Статья поступила: 13.08.2018 Переработанный вариант: 07.11.2018
Образец цитирования:
Н. А. Мацкевич, Л. Б. Чубаров, “Точные решения уравнений мелкой воды для задачи о колебании жидкости в модельной акватории и их применение в верификации численных алгоритмов”, Сиб. журн. вычисл. матем., 22:3 (2019), 281–299; Num. Anal. Appl., 12:3 (2019), 234–250
\RBibitem{MatChu19}
\by Н.~А.~Мацкевич, Л.~Б.~Чубаров
\paper Точные решения уравнений мелкой воды для задачи о колебании жидкости в модельной акватории и их применение в верификации численных алгоритмов
\jour Сиб. журн. вычисл. матем.
\yr 2019
\vol 22
\issue 3
\pages 281--299
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/sjvm715}
\crossref{https://doi.org/10.15372/SJNM20190303}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=38303548}
\transl
\jour Num. Anal. Appl.
\yr 2019
\vol 12
\issue 3
\pages 234--250
\crossref{https://doi.org/10.1134/S1995423919030030}
\isi{https://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcApp=Publons&SrcAuth=Publons_CEL&DestLinkType=FullRecord&DestApp=WOS_CPL&KeyUT=000485274000003}
\scopus{https://www.scopus.com/record/display.url?origin=inward&eid=2-s2.0-85071735364}
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/sjvm715
https://www.mathnet.ru/rus/sjvm/v22/i3/p281
Эта публикация цитируется в следующих 9 статьяx:
Stelian Ion, Dorin Marinescu, Stefan Gicu Cruceanu, “ASTERIX: Module for modelling the water flow on vegetated hillslopes”, Environmental Modelling & Software, 2025, 106336
I. Magdalena, Natanael, “Influences of coriolis force and friction on fluid dynamics in specific paraboloid basins”, Physics of Fluids, 36:4 (2024)
Chang Liu, Antwan D. Clark, “Semi-analytical solutions of shallow water waves with idealised bottom topographies”, Geophysical & Astrophysical Fluid Dynamics, 117:1 (2023), 35
Chang Liu, Antwan D. Clark, “Analysing the impact of bottom friction on shallow water waves over idealised bottom topographies”, Geophysical & Astrophysical Fluid Dynamics, 117:2 (2023), 107
Stelian Ion, Dorin Marinescu, Stefan Gicu Cruceanu, 2023 13th International Symposium on Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE), 2023, 1
Ion S., Marinescu D., Cruceanu S.-G., “Numerical Scheme For Solving a Porous Saint-Venant Type Model For Water Flow on Vegetated Hillslopes”, Appl. Numer. Math., 172 (2022), 67–98
M.-O. Bristeau, B. Di Martino, A. Mangeney, J. Sainte-Marie, F. Souille, “Some analytical solutions for validation of free surface flow computational codes”, J. Fluid Mech., 913 (2021), A17
M. Forghani, Y. Qian, J. Lee, M. W. Farthing, T. Hesser, P. K. Kitanidis, E. F. Darve, “Application of deep learning to large scale riverine flow velocity estimation”, Stoch. Environ. Res. Risk Assess., 35:5, SI (2021), 1069–1088
A.I. Uvarov, N.A. Parkhomenko, A.S. Garagul, “Mathematical models of water surface for geodetic support of construction in agro-industrial complex”, Zemleustrojstvo, kadastr i monitoring zemel' (Land management, cadastre and land monitoring), 2021, no. 8