Международная конференция Методы создания, исследования и идентификации математических моделей 10-13 октября 2013 ИВМиМГ СО РАН, Новосибирск Моделирование. - презентация

1 Международная конференция Методы создания, исследования и идентификации математических моделей октября 2013 ИВМиМГ СО РАН, Новосибирск Моделирование перемежающейся турбулентности и вихревого перемешивания в устойчивом планетарном пограничном слое. Л. И. Курбацкая, А.Ф. Курбацкий ИВМиМГ СО РАН, ИТПМ СО РАН

2 СОДЕРЖАНИЕ 1. RANS моделирование: трехпараметрическая схема стратифицированной турбулентности 2. Уравнения баланса турбулентной кинетической энергии (ТКЕ) и спектрального потока (диссипации)ТКЕ 3. Перемежаемость турбулентности вблизи поверхности 4. Перемежаемость ТКЕ, генерируемая струей

3 RANS схема турбулентности

4 Модификация релаксационной части корреляции давление - скаляр для устойчиво стратифицированной турбулентности

5 Трехпараметрическая RANS схема турбулентности: вихревые коэффициенты диффузии импульса и тепла

6 Трехпараметрическая RANS схема турбулентности: замыкание Turbulent kinetic energy TKE dissipation, Temperature variance,

7 Перемежаемость вертикального турбулентного потока тепла в устойчивом АПС по данным измерений CASES-99

8 Тест чувствительности RANS схемы турбулентности к воспроизведению перемежаемости Уравнение баланса ТКЕ Стандартно (Duynkerke, 1988), ускоряет вертикальную турбулентную диффузию, сглаживая турбулентный бёрстинг (bursts). необходимо для воспроизведения перемежающейся турбулентности.

9 Тест чувствительности RANS схемы турбулентности к воспроизведению перемежаемости - уравнение В приземном слое транспортный член является источником, вследствие конвергенции потока в слой. И уменьшение вертикальной турбулентной диффузии ТКЕ ( ) влечет за собой увеличение конвергенции потока ( ).

10 Перемежающаяся турбулентность вблизи поверхности в квазиустановившемся устойчивом АПС Временные ряды ТКЕ: RANS моделирование Временной ряд турбулентной скорости трения

11 Перемежающийся турбулентный поток тепла вблизи подстилающей поверхности Измерения: BLM RANS моделирование (К м с -1 ) Local time Локальное время (hr) (К м с -1 )

12 Низкоуровневое струйное течение в устойчивом АПС и генерация турбулентности

13 Струйный профиль скорости (а) и профиль потенциальной температуры (b) в квазиустановившемся устойчивом АПС

14 Перемежающаяся турбулентность на границах струйного течения в квазиустановившемся устойчивом АПС RANS моделирование Временные ряды ТКЕ around low level jet LES : JAS V Временные ряды ТКЕ around low level jet

15 Спасибо за внимание! Вопросы к авторам: L.