Evaluation numérique et expérimentale des effets de la structure de la végétation sur l'écoulement de la couche de surface atmosphérique
Institution:
Aix-Marseille 2Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The additional terms appearing when one average the Reynolds equations are analysed. Explicit simulations founded on these equations are carried out on simplified foliages. These simulations give the aerodynamic drag, the production and the dissipation ε of the turbulent kinetic energy k. Implicit simulations are carried out on the same foliages represented by the addition in the equations of terms provided by explicit simulations or by the literature. In the first case, the field of the average horizontal component U is well represented, that of k is less good. In the second case, the source terms must be adjusted using coefficients which depend on the foliage. The reintroduction of the scale length in the equation of ε improve simulations. Experimental measurements are carried out in forest edge and are compared with simulations, which describe the field of U well but fail to represent the field of k.
Abstract FR:
On analyse les termes supplémentaires apparaissant lorsqu'on moyenne spatialement les équations de Reynolds. Des simulations explicites fondées sur ces équations sont effectuées sur des feuillages simplifiés. Ces calculs donnent la traînée aérodynamique, la production et la dissipation ε de l'énergie cinétique turbulente k. Des simulations implicites sont réalisées sur les mêmes feuillages représentés par l'ajout aux équations de termes fournis par les simulations explicites ou par la littérature. Dans le premier cas, le champ de la composante horizontale moyenne U est bien représenté, celui de k l'est moins bien. Dans le deuxième cas, les termes sources doivent être ajustés à l'aide de coefficients qui dépendent du feuillage. La réintroduction de l'échelle de longueur dans l'équation de ε améliore les simulations. Des mesures expérimentales sont effectuées en lisière forestière et comparées à des simulations, qui décrivent bien le champ de U mais échouent à représenter le champ de k.