Численное моделирование размыва связного грунта

(по материалам кандидатской диссертации; научный руководитель профессор, д.ф.-м.н. Захаров Ю.Н.)

Семинар: Информационно-вычислительные технологии
Начало заседания: 16:00

Дата выступления: 27 Март 2018

Организация: КемГУ, ИВТ СО РАН (Кемерово)

Авторы: Зимин Антон Игоревич

Работа посвящена построению модели двух- и трехкомпонентной вязкой несжимаемой жидкости для задач размыва и переноса связного грунта под действием внутреннего течения и поверхностных волн. Подобные задачи могут возникать при необходимости контроля за устойчивостью нефте- или газодобывающих платформ гравитационного типа, расположенных на прибрежном шельфе. Такие платформы держатся на дне благодаря огромной массе основания. В случае, когда дно является связным грунтом (глина, ил и т.п.) инженерные методы не всегда могут обеспечить получение корректной картины размыва, а проведение лабораторных экспериментов зачастую технически не представляется возможным.
Модель описывается нестационарной системой уравнений Навье-Стокса (с учетом переменных вязкости и плотности), уравнениями конвективной диффузии и уравнениями для определения вязкости и плотности, зависящими от концентрации компонент. В модели учитываются эффекты намокания и диффузии грунта в воде.
Представлены результаты двух- и трехмерных расчетов задач размыва связного грунта (размыв грунта вблизи препятствия, Hole Erosion Test), распространения поверхностных волн (обрушение стоба жидкости, распространение одиночной волны в гидроволновом лотке) и взаимодействие волн и донного грунта между собой (движение подводного оползня, размыв грунта под действием поверхностных волн).