Численное моделирование когерентных структур при распространении примеси в атмосферном пограничном слое над лесным пологом

Авторы

  • Константин Алексеевич Гаврилов Пермский государственный университет
  • Dominique Morvan L'Université de la Méditerrané, UNIMECA
  • Gilbert Accary Universitґe Saint-Esprit de Kaslik
  • Дмитрий Викторович Любимов Пермский государственный университет
  • Sofiane Meradji L'Université de la Méditerrané, UNIMECA
  • Олег Аркадьевич Бессонов Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН

DOI:

https://doi.org/10.7242/1999-6691/2010.3.2.15

Ключевые слова:

моделирование крупных вихрей, турбулентность в лесном пологе, когерентные структуры

Аннотация

Задача рассматривается в трехмерной постановке на основе метода моделирования крупных вихрей для однородного лесного полога. Развитие неустойчивости Кельвина-Гельмгольца над лесным пологом приводит к формированию в атмосферном течении когерентных структур, которые воспроизводятся в расчетах. Извлекаемые из численного моделирования, статистические характеристики течения сопоставляются с результатами экспериментов. Процесс переноса пассивной примеси из лесного полога в незагрязненную атмосферу изучается для двух ситуаций: постоянной и переменной связанной концентрации примеси в лесном пологе.

Скачивания

Данные по скачиваниям пока не доступны.

Библиографические ссылки

Kaimal J.C., Finnigan J.J. Atmospheric Boundary Layer Flows. - Oxford, UK: Oxford University Press, 1994. - 289 p.
Дубов А.С., Быкова Л.П., Марунич С.В. Турбулентность в растительном покрове. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 183 с.
Finnigan J.J. Turbulence in plant canopies // Annual Review of Fluid Mechanics - 2000. - V. 32 - P. 519-571. DOI
Shaw R.H., Schumann U. Large-eddy simulation of turbulent flow above and within a forest // Boundary-Layer Meteorology - 1992. - V. 61 - P. 47-64. DOI
Kanda M., Hino, M. Organized structures in developing turbulent flow within and above a plant canopy, using a large-eddy simulation // Boundary-Layer Meteorology - 1994. - V. 68 - P. 237-257. DOI
Su H.-B., Shaw R.H., Paw U.K.T., Moeng C.-H., Sullivan, P.P. Turbulent statistics of neutrally stratified flow within and above a sparse forest from large-eddy simulation and field observations // Boundary-Layer Meteorology - 1998. - V. 88 - P. 363-397. DOI
Shaw R.H., Den Hartog G. Neumann, H.H. Influence of foliar density and thermal stability on profiles of Reynolds stress and turbulence intensity in a deciduous forest // Boundary-Layer Meteorology - 1988. - V. 45 - P. 391-409. DOI
Watanabe T. Large-eddy simulation of coherent turbulence structures associated with scalar ramps over plant canopies // Boundary-Layer Meteorology - 2004. - V. 112 - P. 307-341. DOI
Dupont S., Brunet Y., Jarosz N. Eulerian modelling of pollen dispersal over heterogeneous vegetation canopies // Agricultural and Forest Meteorology - 2006. - V. 141 - P. 82-104. DOI
Huang M., Cassiani J.D., Albertson J.D. Analysis of coherent structures within the atmospheric boundary layer // Boundary-Layer Meteorology - 2009. - V. 131 - V. 147-171.
Finnigan J.J., Shaw R.H. A wind-tunnel study of airflow in waving wheat: an EOF analysis of the structure of the large-eddy motion // Boundary-Layer Meteorology - 2000. - V. 96 - P. 211-255. DOI
Raupach M.R., Finnigan J.J., Brunet Y. Coherent eddies and turbulence in vegetation canopies: the mixing-layer analogy // Boundary-Layer Meteorology - 1996. - V. 78 - P. 351-382. DOI
Accary G., Bessonov O., Fougère D., Meradji S., Morvan D. Optimized parallel approach for 3D modelling of forest fire behaviour // Proc. of the 9th Int. Conf. on Parallel Computing Technologies - PaCT-2007 (Pereslavl-Zalessky, Russia, September 3-7, 2007). Lecture Notes in Computer Science - 2007. - V. 4671 - P. 96-102.
Versteeg H.K., Malalasekera W. An introduction to computational fluid dynamics. - Harlow, UK: Longman Scientific & Technical, 1995. - 257 p.
Hunt J., Wray A., Mion P. Eddies, streams and convergence zones in turbulent flows // Center of Turbulence Research Rep. - 1988 - CTR-S88 - P. 193.
Michalke A. On the inviscid instability of the hyperbolic-tangent velocity profile // J. Fluid Mech. - 1964. - V. 19 - P. 543-556. DOI
Comte P., Lesieur M., Lamballais E. Large and small-scale stirring of vorticity and a passive scalar in a 3-D temporal mixing layer // Phys. Fluids A - 1992. - V. 4 - P. 2761-2778. DOI
Marshall B.J., Wood C.J., Gardiner B.A., Belcher R.E. Conditional sampling of canopy gusts // Boundary-Layer Meteorology - 2002. - V. 102 - P. 225-251. DOI
Adrian R.J. Hairpin vortex organization in wall turbulence // Physics of Fluids - 2007. - V. 19, - P. 041301-1 - 041301-16. DOI

Загрузки

Опубликован

2010-10-01

Выпуск

Том 3 № 2 (2010)

Раздел

Статьи

Лицензия

Copyright (c) 2010 Вычислительная механика сплошных сред

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Как цитировать

Гаврилов, К. А., Morvan, D., Accary, G., Любимов, Д. В., Meradji, S., & Бессонов, О. А. (2010). Численное моделирование когерентных структур при распространении примеси в атмосферном пограничном слое над лесным пологом. Вычислительная механика сплошных сред, 3(2), 34-45. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2010.3.2.15