Seminarium Instytutu

Zapraszamy na seminarium w poniedziałek 30 maja od godz. 12.00 do 12.45 w sali 3/40, bud. 34. Szacowany czas wystąpienia to około 30 minut i 15 minut dyskusji/pytań. Prelegentem będzie dr hab. Bogdan Rosa, profesor Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej.

Referat będzie elementem konkursu na stanowisko adiunkta w KZM.

Poniżej tytuł i abstrakt referatu

Numeryczne modelowanie dynamiki cząstek inercyjnych w przepływach turbulentnych

Przepływy turbulentne i towarzyszący im transport cząstek to zjawiska
powszechnie zachodzące w środowisku naturalnym. Można tu wymienić
szereg przykładów, między innymi: burze piaskowe, niska emisja, smog,
transport popiołów wulkanicznych, a także powstawanie opadów
atmosferycznych. Mechanizm transportu cząstek znajduje również liczne
zastosowania w przemyśle oraz dziedzinach pokrewnych, związanych z
energetyką i motoryzacją. Wśród tych zastosowań są: transport
pneumatyczny w rurociągach, efektywne spalanie mieszanki
paliwowo-powietrznej w silnikach oraz rozpylanie nawozów i środków
ochrony roślin. Procesy transportu turbulentnego w atmosferze zachodzą
w sposób ciągły, z różną intensywnością i dla szerokiego zakresu skal
czasowych i przestrzennych. W przypadku dynamiki chmur
charakterystyczna skala długości zmienia się w zakresie kilkunastu
rzędów wielkości. Modelowanie takich zjawisk stanowi zatem ogromne
wyzwanie dla współczesnych technik obliczeniowych.

Prowadzone przez mnie badania koncentrują się na wyjaśnieniu roli
turbulencji powietrza w procesie wzrostu kropel chmurowych. Wiedza w
tym zakresie jest niezbędna do opracowania ilościowego opisu procesu
formowania się opadów atmosferycznych. Podstawowym narzędziem
badawczym wykorzystywanym do tego celu są metody obliczeniowe. Do
modelowania homogenicznej i izotropowej turbulencji stosuję zarówno
bezpośrednie symulacje numeryczne DNS (ang. direct numerical
simulations), jak i symulacje wielkowirowe tzw. LES (ang. large eddy
simulations). Ruch fazy dyspersyjnej (cząstek inercyjnych, kropel)
jest wyznaczany metodą całkowania indywidualnych trajektorii. Wyniki
symulacji są poddawane analizie statystycznej, w wyniku której
otrzymuje się parametryczny opis tych procesów. Na tej podstawie
opracowywane są bardziej realistyczne parametryzacje dla numerycznych
modeli prognozowania pogody.