معرفی و آزمایش یک مدل لایه مرزی با بستار مرتبه دوم

مدل ملور-یامادا یکی از مدل های رایج در شبیه سازی لایه مرزی است که در مد ل های پیش بینی عددی کاربرد فراوان دارد. این مدل جمله های تلاطمی را براساس بستار مرتبه دوم پارامترسازی می کند. با وجود استفاده گسترده از مدل ملور- یامادا، این مدل معایبی نیز دارد که از دقت آن می کاهد. مهم ترین ضعف این مدل ناتوانی در تشخیص مولفه های قائم و افقی انرژی جنبشی پیچکی از یکدیگر است (این مدل مقدار را برابر با پیش بینی می کند). همچنین در این مدل میزان تولید انرژی جنبشی پیچکی برابر میزان اتلاف آن در نظر گرفته می شود و در نتیجه در پیش بینی تولید پیچک های لایه مرزی خطا رخ می دهد. برای بهبود و تصحیح این خطاها در مدل های پیش بینی عددی، کانوتو و همکارانش مدل جدیدی معرفی کردند که معایب پیشین را ندارد و نتایج هماهنگ تری با مشاهدات دارد. در این مقاله مدل کانوتو برای استفاده در مدل های جامع پیش بینی هوا تهیه می شود، با استفاده از داده های LES مورد ارزیابی قرار می گیرد و شارهای تلاطمی از جمله ، ، و کمیت های مهم در لایه مرزی مانند ارتفاع لایه مرزی و عدد ریچاردسون محاسبه می شود. این مدل قادر به شناسایی و تشخیص مولفه های افقی و قائم انرژی جنبشی تلاطمی در لایه مرزی خنثی است و ارتفاع لایه مرزی با استفاده از این مدل به خوبی برآورد می شود.

Keywords:

تلاطم , شارهای تلاطمی , لایه مرزی , ملور- یامادا