ПРИМЕНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ АППРОКСИМАЦИЙ ВЕРТИКАЛЬНОГО ТУРБУЛЕНТНОГО ОБМЕНА ДЛЯ АНАЛИЗА ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОЛН НА ДНО ВОДОХРАНИЛИЩА

В статье рассматриваются возможности использования различных типов приближений для параметризации вертикального турбулентного обмена для расчета и оценки гидрофизических характеристик волнового режима в аккумулятивной прибрежной зоне юго-западного угла Цимлянского водохранилища. Проведение этих исследований невозможно без использования различных типов и классов приближений для параметризации вертикального турбулентного перемешивания. Проведено сравнение алгебраических моделей расчета коэффициента вертикального турбулентного обмена и полуэмпирических моделей турбулентности. Используя данные ADCP о пульсациях скорости для нескольких станций для измерения гидрологических характеристик, были проанализированы результаты параметризации коэффициента вертикального турбулентного обмена. Разработанные численные алгоритмы и реализующий их программный комплекс используются для исследования поля давления, векторного поля скорости водной среды и прогнозирования барического поля для данного участка акватории водохранилища. 

1. Monin AS 1973 Turbulence and microstructure in the ocean (Physics-Uspekhi, 16(1)) p 121131.

2. Shokin YuI, Chubarov LB, Marchuk AnG, Simonov KV 1989 Vychislitelnyi eksperiment v probleme tsunami (Novosibirsk: Nauka. Sib. otd.) p 164.

3. Belotserkovskiy OM 2003 Turbulentnost: novye podkhody (M.: Nauka) p 286.

4. Belotserkovskii OM, Gushchin VA, Shchennikov VV 1975 Use of the splitting method to solve problems of the dynamics of a viscous incompressible fluid USSR (Computational Mathematics and Mathematical Physics, 15(1)) p. 190-200. DOI:10.1016/ 0041-5553(75)90146-9.

5. Belotserkovskiy OM, Gushchin VA, Kon'shin VN 1987 The splitting method for investigating flows of a stratified liquid with a free surface (USSR Computational Mathematics and Mathematical Physics, 27(2)) p 181-191.

6. Sukhinov AI, Chistyakov AE, Protsenko EA, Sidoryakina VV, Protsenko SV 2019 Accounting method of filling cells for the hydrodynamics problems solution with complex geometry of the computational domain (Matem. Mod., 31(8)) pp 79–100. DOI: https://doi.org/10.1134/S0234087919080057.

7. Sukhinov AI, Chistyakov AE, Protsenko EA, Sidoryakina VV, Protsenko SV 2020 Set of coupled suspended matter transport models including three-dimensional hydrodynamic processes in the coastal zone (Matem. Mod., 32(2)) pp 3–23. DOI: https://doi.org/10.20948/mm-2020-02-01.

8. Sukhinov AI, Chistyakov AE, Protsenko EA, Sidoryakina VV, Protsenko SV 2020 Parallel algorithms for solving the problem of coastal bottom relief dynamics (Num. Meth. Prog., 21(3)) p 196–206. DOI: https://doi.org/10.26089/NumMet.v21r318.

9. Sukhinov AI, Chistyakov AYe, Fomenko NA 2013 Metodika postroyeniia raznostnykh skhem dlia resheniia zadach diffuzii-konvektsii- reaktsii, uchityvaiushchikh stepen zapolnennosti kontrolnykh yacheek (Izvestiia YUFU. Tekhnicheskie nauki, 4(141)) p 87-98.

10. Sidoryakina V.V., Sukhinov A.I. 2017 Well-posedness analysis and numerical implementation of a linearized two-dimensional bottom sediment transport problem (Comput. Math. Math. Phys.,57(6)) pp 978–994. DOI:https://doi.org/10.1134/S0965542517060124.

11. Sukhinov A.I., Sukhinov A.A. 2005 3D Model of Diffusion-Advection-Aggregation Suspensions in Water Basins and Its Parallel Realization (Parallel Computational Fluid Dynamics, Multidisciplinary Applications, Proceedings of Parallel CFD 2004 Conference, Las Palmas de Gran Canaria, Spain, ELSEVIER, Amsterdam-Berlin-London-New York-Tokyo) pp 223-230.

12. Sukhinov AI, Chistyakov AE 2012 Adaptive Modified Alternating Triangular Iterative Method for Solving Grid Equations with a Non-Self-Adjoint Operator (Mathematical Models and Computer Simulations, 4(4)) p 398-409.