考虑色散、涡量与地形效应的自由表面浅水流动双曲模型
流体动力学
2019-05-02 v2
摘要
我们推导了一个双曲方程组，用于近似 Gavrilyuk、Liapidevskii 和 Chesnokov（J. Fluid Mech., vol. 808, 2016, pp. 441--468）最近提出的剪切流双层色散浅水模型。使用该体系模拟表面波演化，可避免求解色散浅水方程中的主要数值挑战，这些挑战与每个时刻求解椭圆问题以及在计算域边界实现无反射条件有关。它还能减少计算时间。我们确定了所得模型的特征速度并进行了线性分析。构造并研究了模型的定常解。将双曲方程组的数值解与原始色散模型的解进行比较，表明它们在长时间区间内几乎重合。所得系统被应用于研究均匀流与固定壁面相互作用后产生的非定常波涌、局部障碍物上的非静水剪切流以及斜坡海滩上破碎孤立波的演化。
引用
@article{arxiv.1901.02168,
title = {Hyperbolic Model for Free Surface Shallow Water Flows with Effects of Dispersion, Vorticity and Topography},
author = {Alexander Chesnokov and Trieu Nguyen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.02168},
year = {2019}
}