Известия РАН. Механика жидкости и газа, 2023, № 4, стр. 14-26

ДЕЙСТВИЕ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ИСТОЧНИКА В ЖИДКОСТИ ПРИ НАЛИЧИИ СДВИГОВОГО СЛОЯ

И. В. Стурова *

Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН
Новосибирск, Россия

* E-mail: sturova@hydro.nsc.ru

Поступила в редакцию 10.01.2023
После доработки 28.02.2023
Принята к публикации 28.02.2023

Аннотация

Решена двумерная нестационарная задача о развитии волнового движения в двухслойной жидкости конечной глубины, ограниченной сверху свободной поверхностью. Рассмотрены случаи, когда в невозмущенном состоянии один из слоев покоится, а в другом (приповерхностном или придонном) горизонтальная скорость потока линейно меняется по глубине. Определены дисперсионные зависимости и групповые скорости трех волновых мод, возникающих при наличии сдвигового потока. Вычислены вертикальные смещения свободной поверхности, вызванные включением пульсирующего источника, расположенного в изначально неподвижном слое жидкости. Задача рассматривается в линейной постановке, жидкость предполагается идеальной и несжимаемой.

Ключевые слова: поверхностные волны, пульсирующий источник, сдвиговые течения

Список литературы

  1. Wehausen J.V., Laitone E.V. Surface waves. Handbuch der Physik. 1960. V. 9. P. 446–778.

  2. Сретенский Л.Н. Теория волновых движений жидкости. М.: Наука, 1977. 815 с.

  3. Черкесов Л.В. Гидродинамика волн. Киев: Наук.думка, 1980. 259 с.

  4. Peregrine D.H. Interaction of water waves and currents // Adv. Appl. Mech. 1976. V. 16. P. 9–117.

  5. Jonsson I.G. Wave-current interactions. The Sea. 1990. V. 9. P. 65–120.

  6. Букатов А.Е., Власенко В.И., Пухтяр Л.Д., Суворов А.М. и др. Динамика поверхностных и внутренних волн. Киев: Наук. думка. 1988. 192 с.

  7. Taylor G. The action of a surface current used as a breakwater // Proc. Royal Soc. Lond. A. 1955. V. 231. P. 466–478.

  8. Brevik I. The stopping of linear gravity waves in currents of uniform vorticity // Phys. Norv. 1976. V. 8. № 3. P. 157–162.

  9. Brevik I., Sollie R. Stable and unstable modes in a wave-current system having uniform vorticity // Phys. Scr. 1997. V. 55. P. 639–643.

  10. Павельева Е.Б., Савин А.С. Установление волн от пульсирующего источника в жидкости конечной глубины // Изв. РАН. МЖГ. 2018. № 4. С. 12–22.

  11. Ильичев А.Т., Савин А.С. Эволюция возмущений свободной поверхности от пульсирующего заглубленного источника в жидкости конечной глубины // Изв. РАН. МЖГ. 2021. № 6. С. 19–24.

  12. Стурова И.В. Задача Коши–Пуассона для жидкости с ледяным покровом при наличии сдвигового течения (двумерный случай) // Изв. РАН. МЖГ. 2022. № 1. С. 47–56.

  13. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1968. 720 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.