Large‐eddy simulation and low‐order modeling of sediment‐oxygen uptake in a transitional oscillatory flow
Notice bibliographique
Résumé
We have tested a dissolved oxygen (DO) transport model based on large‐eddy simulation (LES) of a transitional oscillatory flow observed in the bottom boundary layer of Lake Alpnach, Switzerland. The transition from a quasi‐laminar to a fully turbulent state makes this flow difficult to study with a Reynolds‐averaged Navier‐Stokes equation (RANSE) model. By resolving the full range of governing transport processes, LES provides a reliable prediction of the sediment‐oxygen uptake (SOU). The model biogeochemical and flow parameters have been calibrated against DO and velocity measurements from published in situ data at the earliest phase available in the cycle. The fully developed flow thus obtained is used as an initial condition for the imposed oscillatory forcing. Numerical predictions show that transport in the outer layer is in equilibrium with the main current throughout most of the cycle and that nonequilibrium effects are limited to the diffusive sublayer response to the external forcing. During flow deceleration, the concentration boundary layer slowly expands as turbulence decays; later, during re‐transition, mixing is restored by rapid and intense turbulent production events enhancing the SOU with a well‐defined time lag. An algebraic model for the SOU is proposed for eventual inclusion in RANSE biogeochemical management‐type models developed based on parameterizations used in turbulent mass transfer and with the support of published numerical data and the present simulation. The only input parameters required are the sediment oxidation rate, bulk temperature and DO concentration, and friction velocity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».