Эволюция горизонтального слоя смешения в мелкой воде
"А.А. Чесноков1,2, В.Ю. Ляпидевский1,2"
"1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия
chesnokov@hydro.nsc.ru
2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, 630090, Россия
liapid@hydro.nsc.ru"
Ключевые слова: уравнения мелкой воды, горизонтально-сдвиговое течение, слой смешения, влияние трения, shallow water equations, horizontal shear flow, mixing layer, effect of friction
Страницы: 207-219
Аннотация
В приближении теории мелкой воды рассматривается горизонтально-сдвиговое движение однородной жидкости в открытом канале. Основное внимание уделяется изучению процесса перемешивания, обусловленного развитием неустойчивости Кельвина - Гельмгольца и действием донного трения. С использованием трехслойной схемы течения выведена осредненная одномерная модель формирования и эволюции горизонтального слоя смешения с учетом трения. Построены стационарные решения уравнений движения и решена задача о структуре слоя смешения. Показано, что учет донного трения приводит к замедлению процесса перемешивания и прекращению увеличения ширины промежуточного слоя смешения. Выполнена верификация предложенной одномерной модели на основе сравнения с известными экспериментальными данными и численным решением двумерных уравнений теории мелкой воды.
DOI: 10.15372/PMTF20190217
|
