RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Компьютерные исследования и моделирование:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Компьютерные исследования и моделирование, 2018, том 10, выпуск 1, страницы 27–46 (Mi crm117)  

МОДЕЛИ В ФИЗИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ

Выбор граничных условий при моделировании процессов турбулентного переноса в приземном слое атмосферы

Ю. В. Мухартоваa, П. А. Мангураa, Н. Т. Левашоваa, А. В. Ольчевb

a Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, физический факультет, Россия, 119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 2
b Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, географический факультет, Россия, 119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 2

Аннотация: Рассмотрены одномерная и двумерная гидродинамические модели турбулентного переноса внутри приземного слоя атмосферы в условиях нейтральной атмосферной стратификации. Обе модели основаны на решении системы усредненных уравнений Навье – Стокса и неразрывности с использованием 1.5-го порядка замыкания, а также уравнений для турбулентной кинетической энергии и скорости ее диссипации. С помощью одномерной модели, применимой в случае однородной подстилающей поверхности,проведено исследование по оценке влияния граничных условий на верхней и нижней границах модельной области на результаты расчетов вертикальных профилей скорости ветра и параметров турбулентности. В предложенной модели граничные условия ставились таким образом, чтобы она была согласована с широко используемой классической одномерной моделью, основанной на логарифмическом распределении скорости ветра по высоте, линейной зависимости коэффициента турбулентного обмена от высоты и постоянстве турбулентной кинетической энергии в приземном слое атмосферы в условиях нейтральной атмосферной стратификации. На основе классической модели можно получить ряд соотношений, связывающих градиент скорости ветра, турбулентную кинетическую энергию и скорость ее диссипации,каждое из которых может быть использовано в качестве граничного условия в гидродинамической модели. Из нескольких возможных вариантов постановки граничных условий для скорости ветра и скорости диссипации турбулентной кинетической энергии выбраны те, при которых достигается наименьшее отклонение смоделированных с помощью гидродинамической модели вертикальных профилей искомых величин от классических распределений. Соответствующие граничные условия на верхней и нижней границах использованы при постановке начально-краевой задачи в двумерной гидродинамической модели,позволяющей учитывать сложную структуру рельефа и горизонтальную неоднородность растительности. На основе предложенной двумерной модели с выбранными оптимальными граничными условиями исследована динамика установления турбулентного потока в зависимости от расстояния при обтекании воздушным потоком опушки леса. Для всех рассмотренных начально-краевых задач разработаны и реализованы безусловно устойчивые неявные разностные схемы их численного решения.

Ключевые слова: приземный слой атмосферы, турбулентный перенос, гидродинамическая модель, граничные условия.

Финансовая поддержка Номер гранта
Российский научный фонд 14-14-00956-П
Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда № 14-14-00956-П


DOI: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2018-10-1-27-46

Полный текст: PDF файл (571 kB)
Полный текст: http://crm.ics.org.ru/.../2654
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
УДК: 519.63
Поступила в редакцию: 06.11.2017
Исправленный вариант: 21.01.2018
Принята в печать:25.01.2018

Образец цитирования: Ю. В. Мухартова, П. А. Мангура, Н. Т. Левашова, А. В. Ольчев, “Выбор граничных условий при моделировании процессов турбулентного переноса в приземном слое атмосферы”, Компьютерные исследования и моделирование, 10:1 (2018), 27–46

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{MukManLev18}
\by Ю.~В.~Мухартова, П.~А.~Мангура, Н.~Т.~Левашова, А.~В.~Ольчев
\paper Выбор граничных условий при моделировании процессов турбулентного переноса в приземном слое атмосферы
\jour Компьютерные исследования и моделирование
\yr 2018
\vol 10
\issue 1
\pages 27--46
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/crm117}
\crossref{https://doi.org/10.20537/2076-7633-2018-10-1-27-46}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/crm117
  • http://mi.mathnet.ru/rus/crm/v10/i1/p27

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles
  • Компьютерные исследования и моделирование
    Просмотров:
    Эта страница:209
    Полный текст:69
    Литература:18
     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2021