?
On a conservative finite-difference method for 1D shallow water flows based on regularized equations
P. 3–18.
Zlotnik Alexander, Gavrilin Vladimir
In press
We deal with the 1d shallow water system of equations and exploit its special parabolic regularization satisfying the energy balance law. We construct a three-point symmetric in space discretization such that the discrete energy balance law holds and check that it is well-balanced. The results of numerical experiments for the associated explicit finite-difference scheme are also given for several known tests to confirm its reliability and some advantages. The practical error behavior is also analyzed.
In book
Vol. 24. , Berlin: Springer, 2016.
Ioann Melnikov, Pelinovsky E., Physics of Fluids 2024 Vol. 36 No. 7 Article 076609
A method for the transformation of linear shallow water equations based on a generalization of the Carrier–Greenspan transform, well known in the theory of wave rolling on a flat slope, is presented. Thanks to it, the initial equations for waves over arbitrary bathymetry are reduced to a wave equation, from which both the displacement of ...
Added: July 9, 2024
Fedchenko A., Journal of Mathematical Sciences 2023 Vol. 270 No. 6 P. 815–826
We consider regularizations of systems of equations for a multicomponent gas mixture dynamics in the barotropic multi-velocity and one-velocity cases. Energy balance equations are derived for them.
For the system of equations in the one-velocity case, the system linearized on a constant solution is studied, and, for the weak solutions to the initial-boundary value problem with ...
Added: May 11, 2023
Hartle H., Rybkin A., Pelinovsky E. et al., Pure and Applied Geophysics 2021 Vol. 178 No. 12 P. 5017–5029
We present an exact analytical solution for computations
of runup in constantly inclined U- and V-shaped bays.
The provided solution avoids integration of indefinite double
integrals in (Rybkin et al., Water Waves 3(1):267–296, 2021) and
is based on a simple analytic expression for the Green’s function.
We analyze wave runup in parabolic and certain V-shaped bays, for
which a particularly wide ...
Added: February 9, 2022
Zlotnik A., Lomonosov T., Журнал вычислительной математики и математической физики 2019 Т. 59 № 3 С. 481–493
Изучаются явные двухслойные по времени и симметричные по пространству разностные схемы, построенные посредством аппроксимации 1D баротропных квазигазо/квазигидродинамических систем уравнений. Они линеаризуются на постоянном решении с ненулевой скоростью, и для них выводятся как необходимые, так и достаточные условия $L^2$-диссипативности решений задачи Коши в зависимости от числа Маха. Эти условия различаются между собой не более чем в 2 раза. Результаты ...
Added: September 26, 2018
Zlotnik A., Lomonosov T., / Series math "arxiv.org". 2018.
We consider explicit two-level three-point in space finite-difference schemes for solving 1D barotropic gas dynamics equations. The schemes are based on special quasi-gasdynamic and quasi-hydrodynamic regularizations of the system. We linearize the schemes on a constant solution and derive the von Neumann type necessary condition and a CFL type criterion (necessary and sufficient condition) for weak conservativeness in L2 for ...
Added: March 28, 2018
Злотник А.А., Ломоносов Т.А., В кн.: Межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов им. Е.В. Арменского.: М.: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2017. С. 37–38.
Рассматриваются явные двухслойные по времени и симметричные трехточечные по пространству разностные схемы для системы уравнений одномерной баротропной газовой динамики. Схемы основаны на специальных квазигазо/гидродинамических регуляризациях этой системы. Для линеаризованных на постоянном решении схем выводятся необходимое условие типа фон Неймана и критерий слабой консервативности задачи Коши по начальным данным в пространстве суммируемых с квадратом функций. Выполнено ...
Added: December 16, 2017
Zlotnik A., Russian Journal on Numerical Analysis and Mathematical Modelling 2018 Vol. 33 No. 3 P. 199–210
The barotropic quasi-gasdynamic system of equations in polar coordinates is treated. It can be considered a kinetically motivated parabolic regularization of the compressible Navier-Stokes system involving additional 2nd order terms with a regularizing parameter $\tau>0$. A potential body force is taken into account. The energy equality is proved ensuring that the total energy is non-increasing ...
Added: December 16, 2017
Zlotnik A., Lomonosov T., , in: Differential and Difference Equations with ApplicationsVol. 230.: Springer, 2018. P. 635–647.
We consider explicit two-level three-point in space finite-difference schemes for solving 1D barotropic gas dynamics equations. The schemes are based on special quasi-gasdynamic and quasi-hydrodynamic regularizations of the system. We linearize the schemes on a constant solution and derive the von Neumann type necessary condition and a CFL type criterion (necessary and sufficient condition) for ...
Added: December 16, 2017
Elizarova T.G., Zlotnik A.A., Istomina M. A., Astronomy Reports 2018 Vol. 62 No. 1 P. 9–18
This paper is dedicated to numerical simulations of spiral–vortical structures in rotating gaseous disks using a simple model based on two-dimensional, non-stationary, barotropic Euler equations with a body force. The results suggest the possibility of a purely hydrodynamical basis for the formation and evolution of such structures. New, axially symmetric, stationary solutions of these equations ...
Added: November 27, 2017
Елизарова Т.Г., Злотник А.А., Истомина М. А., Астрономический журнал 2018 Т. 95 № 1 С. 11–21
Работа посвящена численному моделированию спирально-вихревых структур во вращающихся газовых дисках в рамках простой модели двумерных нестационарных баротропных уравнений Эйлера с массовой силой и указывает на возможность чисто гидродинамической основы формирования и эволюции таких структур. Выводятся новые аксиально симметричные стационарные решения уравнений, модифицирующие известные приближенные решения. Эти решения с малыми возмущениями используются как начальные данные в ...
Added: September 6, 2017
Злотник А.А., Четверушкин Б. Н., Доклады Российской академии наук. Математика, информатика, процессы управления (ранее - Доклады Академии Наук. Математика) 2017 Т. 474 № 1 С. 22–27
Выполняется анализ баланса энтропии для одномерной гиперболической квазигазодинамической (ГКГД) системы уравнений. В частности, выясняется, что при регулярных режимах течения поведение энтропии в основном определяется слагаемыми естественной вязкости и теплопроводности. Отличие в производстве полной энтропии по сравнению с уравнениями Навье-Стокса вязкого сжимаемого теплопроводного газа составляют слагаемые порядка $O(\tau^2)$, где $\tau$ - параметр релаксации. Дополнительно для более ...
Added: January 10, 2017
Елизарова Т. Г., Злотник А.А., Истомина М. А., / Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук. 2017. № 1.
We derive new axially symmetric stationary solutions to the barotropic Euler equations with a body force in the isentropic and isothermal cases. They are used as the initial distributions in the related non-stationary problem. Basing on a quasi-hydrodynamic approach, we perform numerical experiments on the development of small initial perturbations of the azimuthal velocity and ...
Added: December 20, 2016