Численное моделирование опрокидывания волны цунами на берег с большим наклоном дна

Аннотация

Разработана численная модель, основывающаяся на уравнениях Эйлера для несжимаемой стратифицированной жидкости. Океан и атмосфера над океаном рассматриваются как единая сплошная среда. На поверхности между водой и воздухом плотность изменяется скачком со значения ρ = ρwater = 1000 кг/м3 для воды до значения ρ = ρair = 1,2 кг/м3 для воздуха. Решение уравнений модели ищется как обобщенное. Математическим аппаратом решения уравнений предусматривается автоматическое сглаживание плотности среды в области опрокидывания волны и формирования тонкого слоя жидкости с промежуточной плотностью.


This article offers a computer simulation for incompressible stratified fluid based on Euler’s equations. The ocean and the atmosphere above it are considered as an integral continuous environment. At the water-air surface, the density changes abruptly from ρ = ρwater = 1000 kg/m3 for water to ρ = ρair = 1.2 kg/m3 for air. The solution to model equations is generalised. The mathematical mechanism of equation solving suggests automatic smoothing of density in the area of wave breaking and formation of a thin fluid layer with an intermediate density.