Численное моделирование "волн-убийц"

Р.В. Шамин

Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН

Москва, Россия

«Волнами-убийцами» принято называть поверхностные волны экстремальной амплитудой, возникающие в нелинейной динамике идеальной жидкости. Существует множество натурных данных, подтверждающих существование таких волн в океане. Высота «волн-убийц» может достигать более 30 метров. Внезапное возникновение этих волн представляет собой серьезную опасность для крупных судов. В работе [1] приведена известная статистика гибели судов и человеческих жертв в результате «волн-убийц».

В работах академика РАН В.Е. Захарова, А.И.Дьяченко, Р.В. Шамина проводились численные эксперименты по прямому моделированию возникновения «волн-убийц». «Прямое моделирование» означает, что в этих работах рассматривались не специальные модели «волн-убийц», а численно решались точные уравнения гидродинамики, описывающие течение идеальной жидкости со свободной поверхностью.

В настоящем докладе рассматриваются методы, позволяющие придать вычислительным экспериментам доказательную силу. В частности, установлена возможность возникновения «волн-убийц» в динамики идеальной жидкости со свободной поверхностью.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Куркин А.А., Пеленовский Е.Н. Волны-убийцы: факты, теория и моделирование, Нижний Новгород, 2004.
2. Zakharov V.E., Dyachenko A.I., Prokofiev A.O. Freak waves as nonlinear stage of Stokes wave modulation instability // European Journal of Mechanics B/Fluids, v. 25, 2006, p. 677-692.
3. Шамин Р.В. Об одном численном методе в задаче о движении идеальной жидкости со свободной поверхностью // Сибирский журнал вычислительной математики. – 2006. – Т.9, №4. – С. 325-340.