haku: @supervisor Tuhkuri, Jukka / yhteensä: 83
viite: 36 / 83
Tekijä:Malm, Torsten
Työn nimi:Simulation of wind fields at Scharffenbergbotnen, Antarctica and their impact on blue ice areas
Ilmavirtausten mallintaminen Sharffenbergbotnenissa, Antarktiksella ja niiden vaikutus sinisiin jää alueisiin
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2011
Sivut:(13) + 59 s. + liitt. 10      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Sovelletun mekaniikan laitos
Oppiaine:Lujuusoppi   (Kul-49)
Valvoja:Tuhkuri, Jukka
Ohjaaja:Zwinger, Thomas
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201207022723
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  4800   | Arkisto
Avainsanat:turbulence
variational multiscale method
Sharffenbergbotnen
Antarctis
blue ice areas
finite element method
katabatic winds
ELMER
turbulenssi
Sharffenbergbotnen
Antarktis
siniset jäät
elementtimenetelmä
katabaattiset tuulet
ELMER
Tiivistelmä (fin): Tässä diplomityössä tarkoituksena on tehdä numeerista mallinnusta paikallisista tuulista Scharffenbergbotnenissa, Antarktiksella.
Mallintamiseen käytetään kokoonpuristumattomia ja ajasta-riippuvaisia Navier-Stokes yhtälöitä.
Elementtimenetelmä ohjelmaa ELMER:iä käytetään paikallisten ilmavirtojen mallintamiseen, jotta voitaisiin saada käsitys tuulien vaikutuksesta lumen siirtymiseen sinisillä jäillä.
Scharffenbergbotnenin siniset jäät ovat olleet tärkeä paleoklimatoloogisen tiedon lähde.
Tutkimuksen pääasiallinen tarkoitus on kuitenkin ilmavirtausten laskeminen eikä lumen jakautumisen mallintaminen.

Ilmavirtojen ratkaisemiseen käytetään niin sanottua Variational Multiscale menetelmää elementtimenetelmän yhteydessä.
Menetelmää pidetään erittäin tehokkaana välineenä turbulenssin ratkaisemiseen.
Tavoitteena on saada tietoa siitä, voivatko paikalliset tuulet yhdessä alueella vallitsevien katabaattisten ilmavirtojen kanssa olla paikallisesti niin voimakkaita, että ne "puhdistaisivat" kyseiset sinisen jään alueet lumesta.

Tulokset viittaavat siihen, että absoluuttinen tuulen nopeus sekä leikkausjännitykset sinisten jäiden alueilla ovat selvästi muita alueita voimakkaammat.
Käytetty malli on tosin hyvin yksinkertaistettu ja simuloimiseen käytetty data oli erittäin rajallinen.
Näin ollen tutkimustuloksia voidaan lähinnä pitää suuntaa antavina ja aikaisempia käsityksiä vahvistavina.
Tutkimusta voidaan siis pitää kvalitatiivisena.
Tiivistelmä (eng): The focus of this thesis is on numerical simulation of local wind fields governed by the incompressible and time-dependent Navier-Stokes equations.
A Large Scale Computational Fluid Dynamics Finite Element code ELMER is used to resolve the local wind fields in Scharffenbergbotnen, Antarctica, and thus provide information of possible snow re-distribution patterns.
It is assumed that the winds play a big role in the formation of Blue Ice Areas, which at Scharffenbergbotnen have been utilized as a proxy for reconstruction of paleoclimatological data.

The main objective is to resolve the wind field patterns and not the actual distribution of the snow.
This is done by using a Variational Multiscale Method with the Finite Element Method.
This method is considered to be a powerful tool for solving high Reynolds-number turbulent flows.
The goal of this thesis is to get an understanding on whether the local winds combined with the katabatic winds that occur in these areas can achieve the strengths to clear the blue ice areas of the usually forming densifying snow layer that accumulates on the ice.

Our results clearly indicate that the magnitude of the absolute velocity and shear stress increase at the blue ice areas.
However, due to the lack of data and by assumptions of the applied methods, this is rather a proof of concept, and the results have to be interpreted qualitatively rather than quantitatively.
ED:2011-11-21
INSSI tietueen numero: 42978
+ lisää koriin
INSSI