Quantifying turbulence from field measurements at a mixed low tidal energy site
Quantifying turbulence from field measurements at a mixed low tidal energy site
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通过混合低潮汐能地点的现场测量来量化湍流
DOI：
10.1016/j.renene.2015.10.046
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
8.7
通讯作者：
Bouferrouk A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bouferrouk A
在平均水深40米的混合低潮点，波浪对水流的影响有限，本研究探讨了平均和湍流剖面的典型特征。湍流剖面是使用优化的5波束ADCP从二次电流数据中得到的。大潮时潮流的峰值流量为~ 1m /s。湍流强度在峰值时不小于10%，与其他潮汐通道（距海床约5米）的值相当。雷诺应力在小潮时表现出对称性，而在大潮时则不那么对称。虽然小潮和大潮的TKE定性剖面相似，但在整个部署过程中，洪水流量的TKE值最大。积分长度尺度与理论和基于混合长度概念的估计相吻合。测量的湍流参数对流动不均匀性、多普勒噪声和ADCP倾斜很敏感。研究结果表明，利用混合低潮能站点的二次流数据估算典型湍流特征具有实际效益；这些信息可用于确定海洋能源装置的设计标准和协议。
This study explores typical characteristics of the mean and turbulent profiles at a mixed low tidal energy site (40 m mean water depth) where the waves have limited effects on the currents. The turbulence profiles were derived from secondary current data using a 5-beam ADCP which was optimised for wave measurements. The tidal currents have peak flows of ∼1 m/s during spring tide. The turbulence intensity is no less than 10% at peak flows and compares well with values at other tidal channels (at ∼5 m from seabed). The Reynolds stresses show symmetry at the neap tide but less so for the spring tide. Although the qualitative profiles of TKE are similar between the neap and spring tides, the values of TKE for flood flow are the largest throughout the deployment. The integral length scales are in good agreement with theory, and with estimates based on the mixing length concept. The measured turbulence parameters are sensitive to flow inhomogeneity, Doppler noise, and ADCP tilt. The findings demonstrate the practical benefits of exploiting secondary current data at a mixed low tidal energy site for estimating typical turbulence characteristics; such information can be used to define design standards and protocols for marine energy devices.
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