کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6757239 1431095 2017 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A linear height-resolving wind field model for tropical cyclone boundary layer
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل خطی ارتفاع باد خطی برای لایه مرزی سایکلون گرمسیری
کلمات کلیدی
مدل باد رشته ای با ارتفاع بالا، لایه مرزی، تجزیه و تحلیل مقیاس سیکلون گرمسیری،
ترجمه چکیده
مدل میدان باد یکی از مهمترین اجزای ارزیابی خطر سیکل های گرمسیری است بنابراین طراحی مناسب این عنصر بسیار مهم است. در حالی که حل معادلات حاکم بر کاملا بادخیزۀ میدان باد به طور کاملا چالش برانگیز نشان داده شد، مدل های خطی نشان داد که وظیفه بزرگ ارائه یک راه حل ساده با تقریب خوبی برای میدان باد است و می تواند به آسانی برای برنامه های کاربردی مهندسی مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال می توان آن را در روش مونت کارلو برای ارزیابی خطر سریع استوایی-سیکلون اجرا کرد. این مطالعه با هدف ایجاد یک مدل تحلیلی خطی ارتفاع از حلقه های مرزی در یک سیکلون گرمسیری حرکت می کند. سرعت باد به عنوان جمع دو جزء، یعنی باد گرادیان در فضای آزاد و اجزای اصطکاکی در نزدیکی سطح زمین بیان می شود. باد گرانشی به طور مستقیم به دست می آید، در حالی که مولفه اصطکاک براساس تحلیل مقیاس معادلات ناویر-استوکس کاملا غیر خطی به دست آمد. تنوع میدان باد با توجه به مختصات زاویه ای از زمان سهم خود در سرعت باد سطح برجسته شده است و توزیع فضایی مرتبط در تقریب مرتبه اول نمی تواند نادیده گرفته شود. نتایج تولید شده توسط مدل کنونی با مشاهدات سیکلون گرمسیری سازگار است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی
The wind field model is one of the most important components for the tropical cyclone hazard assessment, thus the appropriate design of this element is extremely important. While solving the fully non-linear governing equations of the wind field was demonstrated to be quite challenging, the linear models showed great promise delivering a simple solution with good approximation to the wind field, and can be readily adopted for engineering applications. For instance it can be implemented in the Monte Carlo technique for rapid tropical-cyclone risk assessment. This study aims to develop a height-resolving, linear analytical model of the boundary layer winds in a moving tropical cyclone. The wind velocity is expressed as the summation of two components, namely gradient wind in the free atmosphere and frictional component near the ground surface. The gradient wind was derived straightforwardly, while the frictional component was obtained based on the scale analysis of the fully non-linear Navier-Stokes equations. The variation of wind field with respect to the angular coordinate was highlighted since its contribution to the surface wind speed and associated spatial distribution cannot be ignored in the first-order approximation. The results generated by the present model are consistent with tropical cyclone observations.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics - Volume 171, December 2017, Pages 248-260
نویسندگان
, ,