Turbullence modelling of the atmospheric boundary layer over complex topography
Notice bibliographique
Résumé
Nowadays, the wind energy industry employs different types of turbulence models which are capable of reproducing the correct and realistic behaviour of relatively simple flows (e.g. Wind over flat, homogeneous and obstacle free terrain). However, as the complexity of the flow increases (e.g. wind over complex topography), the accuracy of the turbulence models may be greatly reduced, and in general, their computational cost rises significantly. Accurate and reliable flow simulations are still not practical for wind industry applications over complex terrain. \n \nTo improve wind flow simulations over complex terrain, two of the main challenges that the wind energy sector faces are addressed. The first challenge is related to the fact that ground surface modelling treatments are valid only on flat terrain. Nevertheless, it is a common practice to use those surface treatments on simulations over complex terrain. However, the k − ω SST (shear stress transport) turbulence model has a novel surface treatment that is less dépendent on flat terrain assumptions. The second challenge is the high computational cost when accuracy and reliable turbulence statistics are needed. Nonetheless hybrid turbulence models could provide a good compromise between accuracy and computational cost. A turbulence model based on the k − ω SST model and the simplified improved delayed detached-eddy simulation (SIDDES) hybrid technique is proposed to address those needs. \n \nTo validate this model for atmospheric flows, first an extensive analysis of certain canonical flows was carried out. This rigorous validation helped understand the inherent limitations of the turbulence model within the specific numerical framework. Subsequently, computations of the neutrally stratified atmospheric flow over flat homogeneous terrain and then over complex topography were conducted. The results show that the k − ω SST-SIDDES turbulence model is able to predict realistic wind behaviour over flat terrain and more complex cases. The vertical grid refinement in the near-wall region required by this model poses a major challenge for the mesh generator. But despite this limitation, k − ω SST-SIDDES turbulence model proved to be a suitable approach for modelling the wind flow over complex terrain without relying on flat terrain assumptions or requiring substantial computer resources.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».