Погружение контура в многослойной жидкости

Рассматривается задача о погружении кругового цилиндра в многослойной тяжелой жидкости. Решение строится в рамках нелинейной теории. В начальный момент времени цилиндр полностью расположен в нижнем слое и начинает вертикальное погружение, плавно ускоряясь от нулевой до постоянной скорости. Исходная начально-краевая задача относительно потенциалов скоростей сводится к системе сингулярных интегродифференциальных уравнений, соответствующих кинематическому и динамическому условиям на границах раздела, а также условию непротекания на контуре. Эта система содержит в качестве неизвестных интенсивности особенностей, расположенных вдоль жидких и твердых границ, и функции, описывающие форму границ раздела сред. Решение полученной системы проводится с использованием двух итерационных процессов, один из которых связан с интегрированием по времени по схеме Рунге–Кутта–Фельберга, а другой – с решением системы линейных алгебраических уравнений, полученных дискретизацией системы интегральных соотношений на каждом шаге по времени при помощи метода панелей высокого порядка. Рассматривается погружение в трехслойной жидкости (морская, пресная вода, воздушная среда) и двухслойной жидкости (водно-воздушная среда). Исследуется влияние числа Фруда на характер волнообразования и суммарные гидродинамические характеристики контура.