Исследование устойчивого пограничного слоя c использованием явной алгебраической модели турбулентности
А.Ф. Курбацкий1, Л.И. Курбацкая2
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
2Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск, Россия
L.Kurbatskaya@ommgp.sscc.ru
Ключевые слова: турбулентность, устойчивый планетарный пограничный слой, явная алгебраическая модель турбулентных потоков, постоянный форсинг поверхности, численное моделирование, turbulence, stable planetary boundary layer, explicit algebraic model of turbulent fluxe, constant surface forcing, numerical simulation
Страницы: 363-380
Аннотация
С помощью недавно развитой явной анизотропной алгебраической модели напряжений Рейнольдса проведены вычисления для исследования динамики устойчивого пограничного слоя по схеме известного тестового случая проекта GABLS1, но с более широкой областью устойчивости, где градиентное число Ричардсона Ri > 1. Модель включает воздействие гравитационных волн, позволяющее учесть поддержание импульса в условиях сильной устойчивости. Цель исследования ¾ получение более реалистичного, меньшего по глубине, чем в традиционных моделях первого порядка, пограничного слоя. Рассматривается случай с постоянной скоростью охлаждения поверхности. Некоторые интересные особенности модели связаны с выводом, основанным на физических принципах. В частности, использование большего количества прогностических уравнений в модели позволяет получить более реалистичное динамическое поведение. Модель показывает хорошее согласование с результатами LES-моделирования.
|
