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RAPID DISTORTION THEORY [2 records]

Record 1 2012-01-09

English

Subject field(s)
  • Aerodynamics and Theory of Gases
  • Wind Energy
DEF

A theory that assumes eddy vorticity is conserved in turbulent air undergoing rapid stretching, while shear production of turbulence remains zero or unchanged.

OBS

It is used to help predict the flow of turbulent air over hills and predicts that the vertical velocity variance should increase in the outer layer of accelerated winds flowing over a hill, while longitudinal velocity variance should decrease.

French

Domaine(s)
  • Théorie des gaz et aérodynamique
  • Énergie éolienne
CONT

La théorie de la distorsion rapide […] est un vieux concept souvent considéré comme complémentaire des approches par viscosité turbulente. L'idée de base de la distorsion rapide est de dire que dans un cisaillement les structures turbulentes interagissent moins entre elles qu'avec le cisaillement lui même. Le nom de la méthode en découle : les structures turbulentes sont déformées et dissipées (ou incorporées au cisaillement moyen) rapidement, avant de pouvoir interagir entre elles. À l'origine [cette théorie] a été introduite pour calculer l'évolution de structures turbulentes tourbillonaires dans un milieu homogène présentant en particulier un cisaillement constant. Hunt (1973) la généralisa au cas des cisaillements inhomogènes. La [théorie de la distorsion rapide] s'apparentait alors à l'équation linéarisée d'évolution d'une turbulence fluctuante (traitée comme une perturbation d'un écoulement moyen) créant par rétroaction des tensions de Reynolds modifiant l'écoulement moyen.

Spanish

Save record 1

Record 2 2011-06-07

English

Subject field(s)
  • Modelling (Mathematics)
  • Meteorological Forecasting, Data Measurement and Analysis
  • Wind Energy
CONT

To facilitate inclusion of atmospheric stability classification in the wake meandering modeling, we fit the Mann spectral tensor model to stable and unstable atmospheric stratification. The Mann model adapts well to the observations in all stability classes, although the model was developed for neutral conditions only.

OBS

The Mann spectral method combines rapid distortion theory, an assumed linear mean wind shear, the Von Kármán spectral tensor and a model for eddy lifetime, and it is restricted to homogeneous Gaussian turbulence fields. Although the spectral tensor in principle contains the same information as the cross spectra, the tensor formulation leads to considerable simpler and faster simulations of turbulence than the cross spectra based methods. This type of synthetic turbulence field generation will therefore still be used for simulating the ambient turbulence field as well as the large scale turbulence field applied for the description of the meandering process.

French

Domaine(s)
  • Modélisation (Mathématique)
  • Prévisions météorologiques et mesure et analyse des données
  • Énergie éolienne
CONT

Des modélisations plus complexes de la turbulence ont depuis été élaborées. En particulier, Jacob Mann (RISO Danish National Laboratory) a développé le modèle de tenseur spectral de Mann […] Dans ce cas, le champ de turbulence vu par l’éolienne est assimilé à un champ vertical dépendant du temps, initialement isotrope et homogène. Ce champ devient progressivement anisotrope en se déformant par cisaillement sur une période de temps T, dont l’effet est estimé par linéarisation des équations de Navier-Stokes (principe de la Rapid Distorsion Theory). Le degré de complexité suivant réside dans la prise en compte de la non-homogénéité de la composante verticale.

Spanish

Save record 2

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