scholarly journals The Role of Wind Tunnel Experiments in CFD Validation

Author(s):  
Daniel Favier
2002 ◽  
Vol 2 (3/4) ◽  
pp. 129-136 ◽  
Author(s):  
J.-L. Michaux ◽  
F. Naaim-Bouvet ◽  
M. Naaim ◽  
M. Lehning ◽  
G. Guyomarc’h

Abstract. Wind is not always a steady flow. It can oscillate, producing blasts. However, most of the current numerical models of drifting snow are constrained by one major assumption: forcing winds are steady and uniform. Moreover, very few studies have been done to verify this hypothesis, because of the lack of available instrumentation and measurement difficulties. Therefore, too little is known about the possible role of wind gust in drifting snow. In order to better understand the effect of unsteady winds, we have performed both experiments at the climatic wind tunnel at the CSTB (Centre Scientifique et Technique des Bâtiments) in Nantes, France, and in situ experiments on our experimental high-altitude site, at the Lac Blanc Pass. These experiments were carried out collaboratively with Cemagref (France), Météo-France, and the IFENA (Switzerland). Through the wind tunnel experiments, we found that drifting snow is in a state of permanent disequilibrium in the presence of fluctuating airflows. In addition, the in situ experiments show that the largest drifting snow episodes appear during periods of roughly constant strong wind, whereas a short but strong blast does not produce significant drifting snow.  Key words. Drifting snow, blowing snow, gust, blast, acoustic sensor


2016 ◽  
Vol 51 (5) ◽  
pp. 545-554 ◽  
Author(s):  
Maria Carolina Blassioli-Moraes ◽  
Miguel Borges ◽  
Amanda Rodrigues Viana ◽  
Raúl Alberto Laumann ◽  
José Ednilson Miranda ◽  
...  

Abstract: The objective of this work was to identify the sex pheromone of Spodoptera cosmioides and to evaluate whether there is pheromone cross-attraction in Spodoptera sp. (Lepidoptera: Noctuidae). Spodoptera cosmioides gland extracts were analyzed by GC-FID and GC-MS. Wind tunnel and electrophysiology experiments were conducted to evaluate the role of gland compounds. In the field, different pheromone traps were tested: S. frugiperda commercial lure; (9Z)-9-tetradecenyl acetate (Z9-14:OAc) and (9Z,12E)-9,12-tetradecadienyl acetate (Z9,E12-14:OAc) trap; two females of S. cosmioides trap; and hexane control trap. Four acetates were identified in the S. cosmioides female gland extracts as Z9-14:OAc, Z9,E12-14:OAc, (11Z)-11-hexadecenyl acetate (Z11-16:OAc) and hexadecyl acetate (16:OAc), but only the first two acetates induced electrophysiological responses from S. cosmioides male antennae. In wind tunnel experiments, S. cosmioides and S. frugiperda males responded more strongly to conspecific blends; however, there was some cross-attraction, as 47% males of S. frugiperda and 25% males of S. cosmioides responded to heterospecific blends. In field experiments, S. frugiperda and S. cosmioides showed the same response pattern as observed in the wind tunnel bioassays. In summary, the sex pheromone components of S. cosmioides are Z9-14:OAc and Z9,E12-14OAc; they are important for conferring species specificity, and there is pheromone-mediated cross attraction between S. frugiperda and S. cosmioides.


2020 ◽  
Author(s):  
Jan Keizer ◽  
Ricardo Martins ◽  
Adriana Xavier ◽  
Diana Vieira ◽  
Ana Miranda ◽  
...  

<p>The Portuguese ASHMOB project (CENTRO-01-0145-FEDER-029351) is addressing the overall lack of knowledge on the mobilization of wildfire ash with time since fire. More specifically, ASHMOB is looking into the lateral transport of wildfire ash by water as well as wind erosion. ASHMOB involves a combined measurement-modeling approach comprising five phases: (i) wildfire ash collection and characterization; (ii) wind tunnel experiments of ash mobilization by wind erosion; (iii) hydraulic laboratory experiments of ash mobilization by rainfall splash, run-on and their combination; (iv) adjusting selected wind and water erosion models to accommodate erosion of wildfire ash; (v) validating the adjusted models by field measurements in a recently burnt area.  The current presentation concerns the second phase and, in particular, wind tunnel experiments aiming to assess the influence of water content on the post-fire ash mobilization. The experiments were performed in the wind tunnel of the Atmosphere Aerodynamics Laboratory of Aveiro University’s Department of Environment and Planning, which is an open-circuit wind tunnel with 13 m long and a test section of 6.5x1.5x1.0 m (LxWxH), often used for physical modelling of urban flows and air quality. For these experiments, wildfire ash was used from three different land cover types, i.e. Maritime Pine and Eucalypt forest plantations and Strawberry tree woodlands (or, more concretely, woodland patches). These ashes were collected as soon as possible after three wildfires that occurred during the summer of 2019 in central Portugal, typically within 2 weeks. The pine, strawberry tree and eucalypt ashes were collected following wildfires in july in Vila de Rei, august in Fátima and september in Albergaria-a-Velha, respectively. The experiments involved one specific ash load of 10 mm, based on findings of earlier experiment with varying ash loads, and ash-to-water ratio of 1:0, 1:0.25, 1:0.5, 1:0.75, 1:1, 1:1.5 and 1:2 (w<sub>ash</sub>/w<sub>water</sub>) at the start of the experiments. Ash mobilization with stepwise increasing wind speeds up till 9 m.s<sup>-1</sup> was measured continuously using a measurement scale linked to a computer and was also filmed from above using a Go-Pro video camera. For each combination of ash type and ash-to-water ratio, 5 replicate experiments were run. Preliminary analysis of the obtained results revealed a clear role of water content in the mobilization by wind of all three types of wildfire ash, with marked increased shear velocity with increasing ash-to-water ratio. At the same time, shear velocity also differed markedly between the woodland types, with consistently lower shear velocity for pine ash than for eucalypt as well as strawberry tree ash at the different ash-to-water ratios.</p>


2011 ◽  
Vol 60 (1) ◽  
pp. 87-102 ◽  
Author(s):  
Andrea Farsang ◽  
József Szatmári ◽  
Gábor Négyesi ◽  
Máté Bartus ◽  
Károly Barta

Összefoglalva megállapítható, hogy nagyobb szélsebesség hatására több talajanyag erodálódott, és ezzel együtt megnőtt az áthalmozott tápanyag mennyisége is. Minden vizsgált szélsebesség esetében a szélerózió következtében 3–7%-kal megnőtt az 1 mm és annál nagyobb szemcsék, illetve aggregátumok aránya a kiindulási talajanyag felső 0–1 cm-es rétegében. A finomabb szemcse-, illetve aggregátum-átmérők esetén a fújatást követően csökkenést tapasztaltunk. A leginkább a 315 μm és az annál kisebb szemcsék aránya csökkent, átlagosan 1–2%-kal. A minták kémiai és fizikai elemzéseiből megállapítható, hogy a láda utáni humuszosabb, aggregátumosabb szerkezetű minták N-tartalma nagyobb, mint az alapmintáé. A fogók mintáiban nem tapasztaltunk feldúsulást egy vizsgált elem esetében sem, a fogókban összegyűlt talajanyag kálium- és foszfortartalma is kisebb volt, mint az alapmintáé. Ennek oka, hogy az itt csapdázódott üledékben kisebb a tápanyag-megkötődés helyéül szolgáló leiszapolható rész aránya, mint a kiindulási talajanyagban. A vizsgálatainkból látszik, hogy a szélerózió hatására a lebegtetve, illetve ugráltatva áthalmozott talajszemcsékkel és aggregátumokkal szállított humusz 500–3500 kg/ha nagyságrendben mozoghat a vizsgált csernozjom területen akár egyetlen szélesemény hatására is. A kálium-áthalmozódás mértéke elérheti a 100 kg/ha értéket, a foszforé a 70 kg/ha-t, a nitrogénveszteség mértéke pedig akár 200–300 kg/ha is lehet egy szélesemény alkalmával. E tápanyagmennyiség nagy része több száz méter, de akár kilométeres távolságokra is távozhat a területről. Az általunk végzett szélcsatornás vizsgálatok eredményei becslésnek tekinthetők, hiszen vizsgálatunk során növénymaradvány-mentes, szitált és légszáraz talajanyaggal dolgoztunk. A szitálás eredményeként csupán a 2 mm-es és annál kisebb aggregátumok maradtak meg, ami azonban az intenzív művelés alá vont, porosodott, leromlott szerkezetű talajfelszín körülményeit jól közelíti. Ugyanakkor a természetben zajló széleróziós eseményeknek a szélcsatorna-kísérlet csak leegyszerűsített modellváltozata, hiszen az általunk szimulált szélesemények 15 percig tartottak, s nem tudtunk széllökéseket előállítani, melyek a széleróziós események alakulásában nagy jelentőségűek. Ennek tudatában kell a kapott eredményeket értékelni, mégis érdemes velük foglalkozni. A terepi mérésekkel szemben a szélcsatornában végzett vizsgálatoknak éppen az a legfontosabb előnye, hogy ellenőrzött, kontrollált körülmények között végezzük a méréseket, így rengeteg olyan szempontot meg tudunk vizsgálni, amit terepi mérésekkel lehetetlen lenne. Ilyen szempontok a pontos szélsebesség és szélirány hatása, az erodált felület nagysága és tulajdonságai. Kutatásunk következő lépése a szélcsatornás kísérletekkel vizsgált mintaterületeken terepi, mobil szélcsatornás vizsgálatok végzése, valamint terepi üledékcsapdák elhelyezésével a valós szélesemények által elszállított talaj mennyiségének és minőségének meghatározása. Célunk mind pontosabb képet alkotni a hazai jó minőségű csernozjom talajok szélerózió okozta tápanyagveszteségének mértékéről. A mezőgazdasági művelés alatt álló csernozjom területek feltalajában a tápanyag és szerves anyag szélerózió útján történő mozgási törvényszerűségeinek feltárása több szempontból is hasznos: segítséget jelent a területi tervezésben, a defláció szempontjából optimális területhasználat és művelési módok meghatározásában. Képet kapunk arról, hogy a legnagyobb gazdasági potenciállal rendelkező termőtalajunk milyen veszélyeknek van kitéve, s hogy a nem megfelelő időben, nem megfelelő nedvességviszonyok mellett történő talajművelés következtében kialakuló szerkezetromlás (porosodás) miatti deflációs károk milyen tápanyagveszteséggel járhatnak együtt.


2018 ◽  
Vol 65 (1) ◽  
pp. 93-125
Author(s):  
G. Bordogna ◽  
J.A. Keuning ◽  
R.H.M. Huijsmans ◽  
M. Belloli

1960 ◽  
Vol 82 (4) ◽  
pp. 921-927 ◽  
Author(s):  
Friedrich O. Ringleb

The conditions for the equilibrium of two vortexes in a two-dimensional flow through a duct or diffuser are derived. Potential-flow considerations and a few basic results from viscous-flow theory are used for the discussion of the role of cusps as separation control and trapping devices for standing vortexes. The investigations are applied to cusp diffusers especially with regard to the wind tunnel of the James Forrestal Research Center of Princeton University.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document