Научный отчет № 5357

Название

Математическое моделирование турбулентных склоновых потоков.

Авторы

Якубенко А.Е., Эглит М.Э.

Аннотация

Отчет посвящен развитию новых математических моделей турбулентных природных потоков на горных склонах, таких, как катастрофические снежные лавины, сели, быстрые оползни. До настоящего времени при расчетах динамики склоновых потоков использовались уравнения, осредненные по толщине потока. Новые модели имеют целью описать динамику потока с учетом его структуры в перпендикулярном к дну направлении. В отчете формулируется модель такого типа. Учитываются неньютоновские свойства движущихся сред и захват потоками материала склона. Движение считается турбулентным. Используется трехпараметрическая модель турбулентности Лущика – Павельева – Якубенко, обобщенная так, чтобы учесть нестационарность потока, сложные реологические свойства, наличие свободной поверхности и массообмен на нижней границе потока. С помощью предложенной модели и соответствующей разработанной программы проведены расчеты движения потоков с различными реологическими свойствами по длинному однородному склону при предположении, что параметры потока не зависят от продольной координаты. Такой подход дает возможность исследовать влияние захвата донного материала и нелинейных реологических свойств движущейся среды, отвлекаясь от влияния других факторов, в частности, сложного рельефа склона и продольной структуры потока.

Год публикации

2017 г.

Объём

35 с.

Научный руководитель

Любимов Г.А.

Ключевые слова

турбулентность, склоновые потоки, неньютоновские жидкости, захват материала дна, математическое и численное моделирование.