Седиментация в стратифицированной жидкости при внешних воздействиях

Автор: Даниил Александрович Рязанов

Соавторы: Ильяс Наилевич Сибгатуллин

Организация: Институт системного программирования им. В.П. Иванникова РАН

Седиментация в стратифицированной жидкости при внешних воздействиях

В устойчиво стратифицированной жидкости очень часто возникают внутренние волны. Благодаря сохранению угла отражения внутренних волн от наклонных поверхностей и особому дисперсионному соотношению внутренние волны имеют свойство фокусировки. Одним из самых распространенных примеров стратифицированной жидкости служит океан. Иза-за комбинаций неровностей морского дна фокусировка внутренних волн происходит многократно [1]. Многократная фокусировка внутренних волн ведет к образованию замкнутых траекторий групповых скоростей внутренних волн, так называемых аттракторов внутренних волн [2].

В природных условиях аттракторы возникают под воздействием нескольких частот [3], в условиях сложной геометрии морского дна и при наличии частиц, примесей, которые подвержены осаждению.

Целью этой работы является изучить поведение частиц, которые медленно оседают в стратифицированной жидкости в условиях существования аттрактора внутренних волн. В качестве метода исследования используется квазигидродинамический подход и его реализация на базе открытого математического пакета OpenFOAM [4].

 

1. Guo  Yuan,  Holmes-Cerfon  Miranda.   Internal  wave  attractorsover  random,  small-amplitude topography  //  Journal  of  Fluid  Me-chanics. –– 2015. –– Dec. –– Vol.    787. –– P.  148–174. –– Access  mode: https://doi.org/10.1017/jfm.2015.648.22.

2. Numerical simulation of three-dimensional wave attractors / I. N. Sibgatullin, E. V. Ermanyuk, K. A. Vatutin et al. // The XXVII workshop of the Council of nonlinear dynamics of the Russian Academy of Sciences. — 2019. — Vol. 47, no. 1. — P. 112–115.

3. Бигармонические аттракторы внутренних гравитационных волн / Д. А. Рязанов, М. И. Провидухина, И. Н. Сибгатуллин, Е. В. Ерманюк // Механика жидкости и газа. — 2021. — № 3.

 

4. Репозиторий открытого исходного кода реализации квазигидродинамического подхода на базе OpenFOAM [электронный ресурс] // github.com: система хранения исходного кода. URL: https://github.com/unicfdlab/QGDsolver (дата обращения 25.05.2021).