| Titre : | Numerical Simulation of Solitary Waves Using Velocity-Vorticity Formulation of Navier-Stokes Equations (2006) |
| Titre original : | La Simulation Numérique des Vagues Solitaires Employant la Formulation de Vorticité de Vitesse de Navier Charge des Equations |
| Auteurs : | Lo, D. C., Auteur ; Young, D. L., Auteur ; Katopodes, Nikoloas D., Éditeur scientifique |
| Type de document : | Article : texte imprimé |
| Dans : | Journal of engineering mechanics (Vol. 132 N°2, Fevrier 2006) |
| Article en page(s) : | 211-219 p. |
| Note générale : | Génie Mécanique |
| Langues : | Anglais |
| Index. décimale : | 621.34 |
| Tags : | Solitary waves Velocity Free surfaces Numerical models Simulation Wave equations Vagues solitaires Vitesse Surfaces libres Modèles numériques Equations d'ondes |
| Résumé : |
This Paper presents the development of a novel numerical scheme to study solitary wave phenomena using velocity vorticity formulation instead of the primitive variable (velocity-pressure) form for the Navier-Stokes equations. The Free surface boundary conditions are accordingly modified to obtain the equations in the velocity and vorticity form without involving the pressure term. The Kinematics of the fluid domain for the free surface flow is described using an arbitrary Lagrangian-Eulerian method. The Proposed model is first validated with numerical and analytical solutions available from the literature for the following cases: (1) an oblique rigid-li driven cavity flow and (2) an incident solitary wave. Then the versatility of the algorithm is demonstrated by obtaining numerical resultsfor (3) periodic waves generated in a channel by a piston wave maker, and (4) solitary waves generated by critical flow over a submerged solid structure. The Salient characteristics of the propagation of solitary waves are well illustrated in the present study.
Cet article présente le développement d'un arrangement numérique de roman à l'étude les phénomènes que solitaires de vague employant la formulation de vorticité de vitesse au lieu de la forme variable primitive (de vitesse-pression) pour Navier-Charge des équations. Les conditions de frontière extérieurs libres sont en conséquence modifiés pour obtenir les équations sous la forme de vitesse et de vorticité sans impliquer la limite de pression. La cinématique du domaine liquide pour l'écoulement extérieur libre est décrite en utilisant une méthode Lagrangienne-Eulerian arbitraire. Le modèle proposé est d'abord validé avec les solutions numériques et analytiques fournies par la littérature pour les cas suivants : (1) un écoulement de cavité conduit parLi oblique et (2) une vague solitaire d'incident. Alors la polyvalence de l'algorithme est démontrée en obtenant les vagues périodiques du resultsfor (3) numérique produites dans un canal par un fabricant de vague de piston, et (4) les vagues solitaires produites par l'excédent critique d'écoulement une structure pleine submergée. Les caractéristiques saillantes de la propagation des vagues solitaires sont bien illustrées dans la présente étude. |
| En ligne : | loderg@ntu.edu.tw, dlyoung@ntu.edu.tw |
