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Turbulent heat transport in moist convection

湿对流中的湍流传热

基本信息

批准号：
108052399
负责人：
Professor Dr. Jörg Schumacher
金额：
--
依托单位：
Fachgebiet Strömungsmechanik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2009
资助国家：
德国
起止时间：
2008-12-31 至 2012-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/108052399?language=en
关键词：
Turbulent heat transport moist convection

项目摘要

Feuchtkonvektion stellt einen sehr komplexen physikalischen Prozess dar, da sie die turbulente Bewegung des Fluids mit der Thermodynamik von Phasenübergängen verknüpft. Sie begegnet uns im täglichen Leben, sei es in Form von Wolken in der Atmosphäre oder als Dampf der aus riesigen Kraftwerkskühltürmen austritt. Die Kombination zweier für sich selbst genommen schwieriger Probleme ist ein Grund, warum unser Verständnis der Feuchtkonvektion noch unvollständig ist. Im vorliegenden Projekt möchten wir deshalb Feuchtkonvektion in einer flachen Schicht mit stückweise linearer Thermodynamik im Rahmen von direkten numerischen Simulationen untersuchen. Die Turbulenz ist damit voll aufgelöst und enthält keine Feinstrukturparametrisierungen. Unser Modell ist eine erste signifikante Erweiterung des bekannten Falles der Trockenkonvektion. Wir können deshalb die Unterschiede zu diesem Fall klar herausstellen und die Entstehung, Lebensdauer und statistischen Eigenschaften des Kondensats untersuchen. Welche Parameter sind entscheidend für unterschiedliche Regimes und Strukturbildungsprozesse in Feuchtkonvektion? Die Kombination von Analysemthoden im Euler- und Lagrangebild wird zur Bestimmung von turbulenten Mischungs- und Dispersionseigenschaften herangezogen. Die hohe numerische Auflösung ermöglicht uns eine detaillierte Untersuchung des Einflusses der Feuchtigkeit und der latenten Wärmefreisetzung auf den turbulenten Wärmetransport und die damit im Zusammenhang stehenden Feinstrukturen. Die Ergebnisse sollen in Erweiterungen von Skalentheorien – wie zum Beispiel die Theorie von Großmann und Lohse – für den globalen Wärmetransport im Fall der Feuchtkonvektion münden.

Feuchtkonvektion stellt einen sehr komplexen physikalischen Prozess dar，da sie die quietente Bewegung des Fluids mit der Thermodynamyik von Phasenübergängen verknüpft.它们是在大气或潮湿的环境中以沃尔肯的形式存在的。Die Combination zweier für sich selbst genommen schwieriger Probleme ist ein Grund，warum unser Verständnis der Feuchtkonvektion noch unvolständig ist.我们在一个平面Schicht中进行了一次带有强线性热力学的直接数值模拟。紊流是一种很强的动力，它没有一个简单的结构参数。我们的模型是一个非常重要的工具，它可以帮助我们更好地理解这些错误。我们可以讨论秋季的Unterschiede klar heraustellen和Entstehung、Lebensdauer和统计学Kondensats的Eigenschaften untersuchen。什么参数可以作为不确定的制度和结构改革的参数？欧拉和拉格朗日图形分析方法的结合将有助于对离散和色散的估计。Die hohe numerische Auflösung ermöglicht uns eine detaillierte Untersuchung des Einflusses der Feuchtigkeit und der latenten Wärmefreisetzung auf den Wärmetransport und die damit im Zusammenhang stehenden Feinstrukturen.该理论解决了Skalentheorien的Erweiterungen问题--就像Großmann und Lohse的Beispiel理论一样--以促进全球铁路运输在Feuchtkonvektion münden的衰落。