Гусев Олег Игоревич - лауреат конкурса молодых ученых - 2023

 

     На заседании Президиума СО РАН 5 октября 2023 года утверждены итоги конкурса на присуждение премий имени выдающихся ученых Сибирского отделения Российской академии наук. По результатам конкурса Премия имени Н.Н. Яненко –  за работы в области вычислительной и прикладной математики присуждена старшему научному сотруднику ФИЦ ИВТ к.ф.-м.н. Олегу Игоревичу Гусеву за цикл работ «Численное моделирование взаимодействия длинных поверхностных волн с полупогруженными сооружениями».
     Актуальность исследования обусловлена размещением и проектированием в прибрежных зонах таких высокотехнологичных объектов, как плавучие хранилища и перегрузочные комплексы сжиженного природного газа, плавучие атомные теплоэлектростанции и т.п., и необходимостью оценивать возможное воздействие на них длинных поверхностных волн, в том числе, волн цунами. Такие оценки силового воздействия критически важны при проектировании якорных систем (необходимое количество и масса якорей, их распределение), удерживающих объекты в месте их наименее опасного расположения.
     Для численного исследования задачи использовалась иерархия математических моделей, на вершине которой была нелинейная модель потенциальных течений жидкости (FNPF-модель), а на нижнем уровне – одномерная бездисперсионная модель мелкой воды. Значимость иерархического подхода состоит в повышении степени достоверности численных результатов, в обоснованном определении областей применимости моделей различного уровня и существенной экономии вычислительных ресурсов при выполнении многовариантных расчетов за счет использования менее затратных моделей и алгоритмов в тех случаях, когда они обеспечивают необходимую точность и учёт ключевых физических эффектов. 
     Разработанные эффективные численные алгоритмы для моделей мелкой воды первого (NSWE-модель) и второго (SGN-модель, Serre-Green-Naghdi) длинноволнового приближения являются новыми, учитывают нелинейность и частотную дисперсию (в SGN-модели) волн, неровности дна акватории и днища тела, и не имеют аналогов с таким же функционалом, что подтверждается публикациями в высокорейтинговых зарубежных и отечественных журналах. В частности, с использованием разработанных моделей были получены следующие результаты:
- предложены формулы для вычисления вертикальной и горизонтальной составляющих суммарной волновой силы, оказываемой на полупогруженную конструкцию, в моделях мелкой воды первого и второго длинноволнового приближения;
- выполнены верификация и валидация путем сравнения полученных в рамках иерархии моделей численных решений между собой, с данными лабораторных экспериментов и результатами расчётов других авторов;
- исследованы зависимости максимальных горизонтальной и вертикальной составляющих волновой силы от длины и заглубления конструкции, амплитуды и формы набегающей волны, вертикального и горизонтального размеров препятствия на дне акватории, а также его расположения.
- предложены формулы для быстрого вычисления составляющих силы воздействия бора на конструкцию.
     Олег Игоревич Гусев выражает глубокую благодарность своим учителям: профессорам Г.С. Хакимзянову и Л.Б. Чубарову, а также м.н.с. В.С. Скибе за сотрудничество и помощь в работе.

Коллектив ФИЦ ИВТ поздравляет Олега Игоревича с достойной оценкой его работы и желает ему дальнейших успехов и новых научных достижений!

Изображение: