Дисипація енергії внутрішніх хвиль над підводними перешкодами

Abstract

В роботі представлено результати чисельного моделювання взаємодії внутрішніх усамітнених хвиль з підводними перешкодами різної геометрії. Продемонстровано хорошу відповідність моделі лабораторним експериментам. Показано, що висота, довжина й форма перешкоди суттєво впливають на процес трансформації внутрішніх хвиль. Дисипація енергії хвилі, яка трансформується над перешкодою у вигляді півкола або прямокутника, буде більшою аніж при трансформації хвилі над трикутною перешкодою. Втрати енергії зростають зі збільшенням довжини перешкоди. Таким чином, доведено, що урахування топографічних ефектів (а саме, впливу форми підводних перешкод) потенційно важливе при оцінюванні дисипації енергії.

В работе представлены результаты численного моделирования взаимодействия внутренних уединенных волн с подводными препятствиями различной геометрии. Продемонстрировано хорошее соответствие модели результатам лабораторных экспериментов. Показано, что высота, длина и форма препятствия существенно влияют на процесс трансформации внутренних волн. Диссипация энергии волны, трансформирующейся над препятствием в виде полукруга или прямоугольника, будет большей чем при трансформации волны над треугольным препятствием. Потери энергии возрастают с увеличением длины препятствия. Таким образом, доказано, что учет топографических эффектов (а именно, влияния формы подводных препятствий) потенциально важен при оценивании диссипации энергии.

The paper presents the results of numerical modeling of internal solitary waves interaction with the underwater obstacles of various shapes. A good agreement of the model and laboratory experiments is demonstrated. The height, length and shape of the obstacle are shown to significantly affect the process of internal wave transformation. Energy dissipation for the wave transforming over an obstacle in the form of a semicircle or rectangle will be greater than that for wave transformation over a triangular obstacle. The energy losses increase with length of the obstacle. Thus, it is proven that the topographical effects (namely, the influence of the shape of underwater obstacles) are potentially important for estimating of energy dissipation.