Turbulent Flow and Heat Transport over a Two-dimensional Steep Hill: Wind-tunnel Experiments

Author(s):  
Wei Zhang ◽  
Corey Markfort ◽  
Fernando Porte-Agel
2020 ◽  
Vol 152 ◽  
pp. 270-282
Author(s):  
Qing’an Li ◽  
Yasunari Kamada ◽  
Takao Maeda ◽  
Keisuke Yamada

2005 ◽  
Vol 24 (1/2/3/4) ◽  
pp. 114 ◽  
Author(s):  
Efstratios Davakis ◽  
Spyros Andronopoulos ◽  
George A. Sideridis ◽  
Eleftherios G. Kastrinakis ◽  
Stavros G. Nychas ◽  
...  

Energies ◽  
2020 ◽  
Vol 13 (15) ◽  
pp. 3896 ◽  
Author(s):  
Takanori Uchida ◽  
Kenichiro Sugitani

Our research group is developing computational fluid dynamics (CFD)-based software for wind resource and energy production assessments in complex terrain called RIAM-COMPACT (Research Institute for Applied Mechanics, Kyushu University (RIAM)-Computational Prediction of Airflow over Complex Terrain), based on large eddy simulation (LES). In order to verify the prediction accuracy of RIAM-COMPACT, we conduct a wind tunnel experiment that uses a two-dimensional steep ridge model with a smooth surface. In the wind tunnel experiments, airflow measurements are performed using an I-type hot-wire probe and a split film probe that can detect forward and reverse flows. The results of the numerical simulation by LES are in better agreement with the wind tunnel experiment using the split film probe than the results of the wind tunnel experiment using the I-type hot wire probe. Furthermore, we calculate that the two-dimensional ridge model by changing the length in the spanwise direction, and discussed the instantaneous flow field and the time-averaged flow field for the three-dimensional structure of the flow behind the model. It was shown that the eddies in the downwind flow-separated region formed behind the two-dimensional ridge model were almost the same size in all cases, regardless of the difference in the length in the spanwise direction. In this study, we also perform a calculation with a varying inflow shear at the inflow boundary. It was clear that the size in the vortex region behind the model was almost the same in all the calculation results, regardless of the difference in the inflow shear. Next, we conduct wind tunnel experiments on complex terrain. In the wind tunnel experiments using a 1/2800 scale model, the effect of artificial irregularities on the terrain surface did not significantly appear on the airflow at the hub height of the wind turbine. On the other hand, in order to investigate the three-dimensional structure of the airflow in the swept area in detail, it was clearly shown that LES using a high-resolution computational grid is very effective.


Proceedings ◽  
2018 ◽  
Vol 2 (13) ◽  
pp. 1511
Author(s):  
Zhan Zhao ◽  
Yichen Pan ◽  
Rongjian Zhao ◽  
Lidong Du ◽  
Zhen Fang ◽  
...  

Wind speed and direction are important parameters in meteorological observation. Solid wind sensor has needed with small Quadcopter for boundary layer meteorological observation. In this paper the principle of a cylindrical two-dimensional wind sensor is reported by analyzing the data from wind tunnel experiments. A model is proposed to describe the distribution of the pressure difference across a diameter of a cylinder and the wind sensor is fabricated with MEMS differential pressure sensors. In wind tunnel tests in range of 1~40 m/s, the relative speed measuring errors and the direction measuring errors of the prototype are no more than ±(0.2 + 0.03 V) m/s and 5° respectively.


1990 ◽  
Vol 50 (1-4) ◽  
pp. 277-317 ◽  
Author(s):  
J. J. Finnigan ◽  
M. R. Raupach ◽  
E. F. Bradley ◽  
G. K. Aldis

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.


2008 ◽  
Vol 39 (4) ◽  
pp. 347-370
Author(s):  
M. Salmanpour ◽  
O. Nourani Zonouz ◽  
Mahmood Yaghoubi

AIAA Journal ◽  
1997 ◽  
Vol 35 ◽  
pp. 749-750
Author(s):  
David Sumner ◽  
Ewart Brundrett

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document