Opis projektu
Przewidywanie turbulencji konwekcyjnych podczas ekstremalnych zjawisk pogodowych w celu ochrony turbin wiatrowych
Modele matematyczne pomagają nam zrozumieć, a nawet przewidzieć działanie otaczającego nas świata. Przewidywanie pewnych wydarzeń może prowadzić do lepszego nimi zarządzania. Podczas ekstremalnych zjawisk pogodowych, takich jak huragany i fale upałów, wytwarzane są olbrzymie ilości energii kinetycznej, wywołującej turbulentne przepływy mas powietrza, które wstrząsają turbinami wiatrowymi. Jak dotąd nie umiemy przewidywać rozpraszania tej energii. W ramach finansowanego przez UE projektu ConvExt zostaną opracowane podstawowe założenia matematyczne, które pozwolą rzucić światło na powstawanie ekstremalnych zdarzeń energetycznych i w efekcie umożliwią ich przewidywanie. Podczas projektu zostaną przeprowadzone zaawansowane pomiary doświadczalne, które pozwolą opracować narzędzia oparte na danych i przewidzieć ekstremalne zdarzenia pogodowe. W ten sposób być może zdołamy sprostać wyzwaniom z nimi związanymi.
Cel
Wind storms, hurricanes, and heat waves, are atmospheric extreme events with a huge societal impact and significant economic costs. Thus, their correct identification is important, e.g. for off-shore wind power generation. This project is a fundamental study on hydrodynamics turbulence, whose results will provide a methodological basis for innovation in wind energy technology. Extreme atmospheric convection events are characterized by large local amplitudes of the rate at which turbulent kinetic energy is dissipated, a central quantity that cannot be predicted from the highly nonlinear mathematical equations of fluid motion. This project aims at understanding the formation and predicting such extreme events of energy dissipation in Rayleigh-Bénard convection (RBC), a paradigm for atmospheric motion. Advanced high resolution measurements of the small-scale velocity field and its gradients will therefore be performed in a pressurized convection chamber at TU Ilmenau which allows to downscale turbulence and to use Particle Image Velocimetry for flows at Rayleigh numbers up to a million or higher. By combination of measured kinetic energy dissipation rate in the bulk and wall shear stresses in the boundary layer, we will identify the advection patterns that generate the extreme dissipation events. The present experimental analysis will be complemented by existing training data records of high-resolution direct numerical simulations of the same flows. They serve to develop data-driven methods and algorithms, such as recurrent neural networks, to predict such extreme events in experimental analyses. The goal of this project is to advance our understanding of the dynamic evolution of such extreme events in a RBC flow and to develop reliable tools to predict the events. This research objective will be reached in a multidisciplinary way by a combination of high resolution optical flow measurements with the data-driven modeling and data analytics by machine learning.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- inżynieria i technologiainżynieria śodowiskaenergetyka i paliwaenergia odnawialnaenergia wiatrowa
- nauki przyrodniczematematykamatematyka stosowanaanaliza numeryczna
- nauki przyrodniczeinformatykaoprogramowanieaplikacje komputeroweoprogramowanie symulacyjne
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykafizyka laserów
- nauki przyrodniczematematykamatematyka stosowanamodel matematyczny
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
98693 Ilmenau
Niemcy