Гидродинамика природных и техногенных катастроф

Монография включает результаты исследования модельной задачи о силовом воздействии катастрофических волн на препятствия. Полученные результаты имеют не только научное, но и прикладное значение. В частности, при анализе проблем, связанных с распространением катастрофических волн, необходимо знать кинематические и динамические характеристики. Высота волн и скорость их распространения определяются на основе различных математических моделей.
Адекватных математических моделей для оценки силового воздействия катастрофических волн нет. Ситуация упрощается тем, что не только кинематическое, но и динамическое подобие рассматриваемых течений имеет место уже при относительно небольших значениях критерия подобия Рейнольдса. Динамическое подобие выполнялось во всех опытах. Приведенная информация дает приемлемые оценки силового воздействия, но только в рамках использованных простых постановок.
Книга предназначена для сотрудников научно-исследовательских институтов, проектно-конструкторских и эксплуатационных организаций различного профиля, специалистов в области физического и математического моделирования, преподавателей вузов, для обучающихся в магистратуре и аспирантуре по соответствующим научным специальностям.

Содержание
Предисловие
Глава 1. Динамическое воздействие катастрофических волн
1.1. Экспериментальное исследование динамического воздействия нелинейных волн в виде движущегося гидравлического прыжка
1.2. Экспериментальные установки и измерительная аппаратура
1.3. Силовое воздействие бора на вертикальный цилиндр
1.4. Силовое воздействие волны прорыва на горизонтальный цилиндр, расположенный на дне канала
1.5. Силовое воздействие бора на вертикальную пластину
1.6. Силовое воздействие волны прорыва на опору моста
1.7. Гидродинамическая нагрузка на ворота судоходного шлюза при аварийных режимах
1.8. Динамическое воздействие бора на шельф и пляж
1.8.1. Трансформация бора на шельфе и пляже
1.8.2. Динамическое воздействие волны перемещения на шельф
1.8.3. Результаты измерения локального давления
1.9. Динамическое воздействие волны цунами, распространяющейся по каналу
Список литературы к главе 1
Глава 2. Физическое и численное моделирование кинематических характеристик волн перемещения в каналах со сложной плановой геометрией
2.1. Постановка задачи
2.2. Экспериментальная установка и измерительный комплекс для исследования нестационарных водных потоков
2.3. Физическое и численное моделирование волн прорыва в русле прямоугольной формы поперечного сечения
2.4. Исследование волн прорыва в русле прямоугольной формы поперечного сечения, стесненного препятствиями в виде призм скругленной формы
2.5. Исследование волн прорыва в русле прямоугольной формы поперечного сечения, стесненного препятствием в виде призм треугольной формы
2.6. Исследование волн прорыва в расширяющемся русле прямоугольной формы поперечного сечения
2.7. Исследование волн прорыва в сужающемся русле прямоугольной формы поперечного сечения
Список литературы к главе 2
Глава 3. Экспериментальное исследование полей скоростей и напряжений в окрестности цилиндра при поперечном его обтекании
3.1. Экспериментальная установка и измерительная аппаратура
3.2. Экспериментальное исследование полей скоростей и напряжений
Список литературы к главе 3
Глава 4. Математическое моделирование скоростной структуры потока на участках расположения подводного трубопровода
4.1. Математическая модель
4.2. Методы решения
4.3. Донное гидравлическое сопротивление и расчет касательных напряжений
4.4. Верификация численной модели
Список литературы к главе 4
Глава 5. Математическое моделирование процесса размыва русла вблизи трубопровода
5.1. Постановка задачи
5.2. Критерии устойчивости донных частиц и механизм размыва грунта под трубопроводом
5.3. Результаты численных экспериментов по расчету параметров обтекания трубопровода
5.4. Модели русловых деформаций
5.5. Развитие процесса размыва грунта под трубопроводом
Список литературы к главе 5