Utjecaj mjerila na strukturu modeliranog atmosferskog graničnog sloja

Abstract

Eksperimentalno je istražen utjecaj mjerila na strukturu modeliranog atmosferskog graničnog sloja i promjene strukture strujanja u određenom mjerilu za različite modele atmosferskog graničnog sloja. U zračnom tunelu su Counihanovom metodom generirani modeli atmosferskog graničnog sloja karakterizirani eksponentom zakona potencije 0.17, 0.21 i 0.35 u mjerilima 1:500, 1:333 i 1:250. Razmatrane su vrijednosti najvažnijih parametara koji definiraju strukturu strujanja: osrednjene vrijednosti brzine, intenziteti turbulencije, tangencijalno Reynoldsovo naprezanje, integralna duljinska mjera turbulencije i spektar turbulentnih pulzacija. Potvrđena je osnovna hipoteza rada da mjerilo simulacije ima utjecaja na strukturu modela atmosferskog graničnog sloja. U gornjem dijelu graničnog sloja s povećanjem mjerila dolazi do smanjenja osrednjenih vrijednosti brzine zbog utjecaja sekundarnog graničnog sloja, a intenzitet turbulencije brže opada s povećanjem visine. Iznosi Reynoldsovog naprezanja u gornjem dijelu modela atmosferskog graničnog sloja se smanjuju s povećanjem mjerila. U donjem dijelu graničnog sloja razlike vremenski osrednjenih struktura strujanja u različitim mjerilima su relativno male. Vrijednosti intenziteta turbulencije i Reynoldsovog naprezanja su veće u mjerilu u kojem je postignuta veća hrapavost podloge. Integralna duljinska mjera turbulencije se na određenoj visini unutar graničnog sloja povećava sa smanjenjem mjerila. Razlike u profilima spektara energije turbulentnih pulzacija uslijed promjene mjerila se mogu zanemariti