Влияние внешнего поля скоростей на распространение ландшафтного пожара
Курсовой проект - Безопасность жизнедеятельности
Другие курсовые по предмету Безопасность жизнедеятельности
?цы в соотношениях (28) и (33) и в обратной интерполяции (32) можно использовать разные сеточные ядра. Необходимо, чтобы каждое из ядер удовлетворяло соотношениям (26), (29), (33). При этом очевидно, что законы сохранения (29), (30) будут выполнены.
Постановка задачи
Конечно разностное представления на основе метода крупных частиц
На завершающем этапе выполняется переопределение скоростей, которые пересчитываются по формулам (35) и (36)
(35)
(36)
Результаты численного моделирования поля скоростей воздушного потока через лесные массивы
На рис. 10 [6] показаны формируемые поля скоростей в результате обтекания лесного массива потоком воздуха. На рис. 10А рассматривается продуваемый лесной массив, а на рис. 10В - не продуваемый лесной массив в виде прямоугольной области.
Рисунок 10 - поле скоростей для проницаемого и не проницаемого прямоугольного леса, взятого из другого источника.
В результате выполнения курсовой работы были проведены численные эксперименты по расчету поля скоростей для различных типов растительности и формы лесных массивов. Все расчеты проводились при постоянной скорости ветра 100 м/сек на высоте 50 метров, нисходящий до нуля по линейному закону. Не смотря на то, что в литературе используются различные зависимости для начального поля скоростей, например в виде степенной зависимости (35),представленной на рис. 11 [8] или логарифмической зависимости (36) [4].
(35)
Где - начальное значение скорости, - скорость на данном значении , - высота на которой мы считаем, - заданная высота.
(36)
Где - скорость сдвига, - постоянный фон Кармана, - нулевое смещение плоскости, - шероховатость поверхности (в метрах), - стабильность, где - Монина-Обухова стабильность параметров.
Рисунок 11 - воздушный поток распространяется через средиземноморский кустарник.
На рис. 12.1 показаны результаты расчета поля скоростей для продуваемого лесного массива (коэффициент сопротивления Сd=0) в форме прямоугольника для различных моментов времени, а на рис. 12.2 рассматривается не продуваемый лес (Сd=1) при тех же условиях.
Рисунок 12.1 - поле скоростей для проницаемого прямоугольного леса, полученные в ходе расчетов программы.
Рисунок 12.2 - поле скоростей для не проницаемого прямоугольного леса, полученные в ходе расчетов программы.
На рис 13 показан пример структуры деревьев вида треугольника, направленного острым углом влево, 14 -треугольника направленного острым углом вправо, 15 - ровной трапеции, 16 - неровной трапеции [6].
Рисунок 13 - рисунок, взятый из литературы для примера, треугольного вида леса (повернутый в левую сторону острым углом)
Рисунок 14 - рисунок, взятый из литературы для примера, треугольного вида леса (повернутый в правую сторону острым углом)
Рисунок 15 - рисунок, взятый из литературы для примера, леса в виде трапеции.
Рисунок 16 - рисунок, взятый из литературы для примера, леса в виде неровной трапеции.
В ходе курсовой работы были подсчитаны поля скоростей для разных типов непроницаемых лесов, а именно рис. 17,18 - треугольного типа, рис. 19 - в виде трапеции и рис. 20 - неровной трапеции, примером структур деревьев взяты из работы [6].
Рисунок 17 - поле скоростей для не проницаемого треугольного леса (повернутый в левую сторону острым углом), полученные в ходе расчетов программы.
Рисунок 18 - поле скоростей для не проницаемого треугольного леса (повернутый в правую сторону острым углом), полученные в ходе расчетов программы.
Рисунок 19 - поле скоростей для не проницаемого леса в виде трапеции, полученные в ходе расчетов программы.
Рисунок 20 - поле скоростей для не проницаемого леса в виде неровной трапеции, полученные в ходе расчетов программы.
На рис. 21.1 показан результат расчетов поля скоростей для леса прямоугольной структуры, где коэффициент сопротивления Сd=0.03, на рис 21.2,21.3 - лес треугольной структуры, рис. 21.4 - лес в виде трапеции, рис. 21.5 - в виде неровной трапеции.
Рисунок 21.1 - поле скоростей для коэффициента сопротивления Сd=0.03 прямоугольно леса, полученные в ходе расчетов программы.
Рисунок 21.2 - поле скоростей для коэффициента сопротивления Сd=0.03 треугольного леса (повернутый в левую сторону острым углом), полученные в ходе расчетов программы.
Рисунок 21.3 - поле скоростей для коэффициента сопротивления Сd=0.03 треугольного леса (повернутый в правую сторону острым углом), полученные в ходе расчетов программы.
Рисунок 21.4 - поле скоростей для коэффициента сопротивления Сd=0.03 леса в виде трапеции, полученные в ходе расчетов программы.
Рисунок 21.5 - поле скоростей для коэффициента сопротивления Сd=0.03 леса в виде неровной трапеции, полученные в ходе расчетов программы.
На рис. 22.1 показан результат расчетов поля скоростей для леса прямоугольной структуры, где коэффициент сопротивления Сd=0.5, на рис 22.2,22.3 - лес треугольной структуры, рис. 22.4 - лес в виде трапеции, рис. 22.5 - в виде неровной трапеции.
Рисунок 22.1 - поле скоростей для коэффициента сопротивления Сd=0.5 прямоугольно леса, полученные в ходе расчетов программы.
Рисунок 22.2 - поле скоростей для коэффициента сопротивления Сd=0.5 треугольного леса (повернутый в левую сторону острым углом), полученные в ходе расчетов программы.