大气边界层
大气边界层 (ABL) 是模拟风的重要组成部分,用于天气和风污染建模以及风电场设计。
ABL 是与地球表面接触的底部大气层。在此层内,地球表面的特征会直接影响流:摩擦效应和温度产生湍流和垂直混合。在此层以上,流以旋转效应(而不是湍流)为主。ABL 的深度可以随时间和空间变化。
Garratt [347] 将地球大气中的边界层分为如下两个子层:
- 外部 Ekman 子层,几乎不依赖表面性质。
- 内部子层,表面效应(例如摩擦和加热)在该子层中非常重要。
此内部层内有一个交界面子层,该交界面子层定义地面上的流障碍物的高度和结构(并称为粗糙度)。
索引 | 描述 |
---|---|
1 | Ekman 子层 |
2 和 3 | 内部子层 |
3 | 交界面子层 |
可通过任何湍流模型对大气边界层进行建模。但是,对于标准 K-Epsilon 湍流模型,Simcenter STAR-CCM+ 提供了大气边界层模型,用于根据 Richard 和 Hoxey 定律 [349] 设置入口边界分布。