Оценка уширения спектра коротких поверхностных волн при наличии длинноволного волнения

Проводится численное моделирование эволюции ветрового волнения, основанное на решении уравнений Эйлера для двумерного потенциального течения и учитывающее таким образом нелинейные эффекты. Анализ полученных реализаций профилей поверхности показал, что предложенное прямое численное моделирование позволяет воспроизводить характерные особенности модуляции коротких поверхностных волн. Подобрана модельная зависимость, описывающая характерное отклонение спектральной плотности от дисперсионной кривой на плоскости частота—волновое число. Сравнение со спектрами волнения, измеренными в естественных условиях, показывает качественное совпадение результатов расчёта и экспериментов.

На английском языке

We present a numerical simulation of evolution of the wind waves, which is based on solving the Euler equations for a two-dimensional potential flow and, therefore, allows for the nonlinear effects. Analysis of the obtained realizations of the surface profiles shows that the proposed direct numerical simulation allows one to reproduce the features of modulation of short surface waves. The model dependence, which describes the characteristic deviation of the spectral density from the dispersion curve on the frequency–wave-number plane, is obtained. Comparison with the wave spectra measured under the natural conditions is indicative of the qualitative agreement between the calculated and experimental results.