Численное моделирование осаждения снега вблизи снегозадерживающих заборов
В представленной работе описывается математическая модель ветроснегопереноса, реализованная в программном инструменте, предназначенном для разработки снегозащитных мероприятий. С его помощью было проведено численное исследование влияния геометрических параметров снегозащитных заборов на интенсивност...
| Main Authors: | , , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article in Journal/Newspaper |
| Language: | Russian |
| Published: |
IGRAS
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/972 |
| _version_ | 1821513635266035712 |
|---|---|
| author | Кирилл Литвинцев Юрьевич Гаврилов Анатольевич Андрей Дектерев Анатольевич Александр Захаринский Николаевич Юрий Андрей Минаков Викторович Сергей Филимонов Анатольевич Константин Финников Андреевич |
| author_facet | Кирилл Литвинцев Юрьевич Гаврилов Анатольевич Андрей Дектерев Анатольевич Александр Захаринский Николаевич Юрий Андрей Минаков Викторович Сергей Филимонов Анатольевич Константин Финников Андреевич |
| author_sort | Кирилл Литвинцев Юрьевич |
| collection | Ice and Snow |
| description | В представленной работе описывается математическая модель ветроснегопереноса, реализованная в программном инструменте, предназначенном для разработки снегозащитных мероприятий. С его помощью было проведено численное исследование влияния геометрических параметров снегозащитных заборов на интенсивность осаждения снега вблизи них. Было показано, что наибольшее влияние оказывают просветность и высота нижнего зазора забора. |
| format | Article in Journal/Newspaper |
| genre | Annals of Glaciology The Cryosphere |
| genre_facet | Annals of Glaciology The Cryosphere |
| id | ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/972 |
| institution | Open Polar |
| language | Russian |
| op_collection_id | ftjias |
| op_doi | https://doi.org/10.1007/s12273-020-0643-010.1016/j.coldregions.2017.05.00410.3934/mine.2019.3.50810.13140/RG.2.2.29517.2864210.1016/j.jweia.2017.01.00710.1155/2019/598480410.1002/2016JD02531610.1177/095440971878529010.1209/epl/i1998-00239-310.5194/tc-13-3 |
| op_relation | https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/612 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/613 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/704 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/705 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/706 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/707 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/708 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/709 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/710 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/711 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/712 Бялобжеский Г.В., Дюнин А.К., Плакса Л.Н., Рудаков Л.М., Уткин Б.В. Зимнее содержание автомобильных дорог. М.: Изд.-воТранспорт. 1983. 197 с. Tominaga Y., Stathopoulos T. CFD simulations can be adequate for the evaluation of snow effects on structures // Building Simulation. 2020. V. 13. № 4. P. 729-737. doi:10.1007/s12273-020-0643-0 Tominaga Y. Computational fluid dynamics simulation of snowdrift around buildings: Past achievements and future perspectives// Cold Regions Science and Technology. 2018. V. 150. P. 2-14. doi:10.1016/j.coldregions.2017.05.004 Giudice A. L., Nuca R., Preziosi L., Coste N. Wind-blown particulate transport: A review of computational fluid dynamics models // Mathematics in Engineering. 2019. V. 1. №3. P. 508–547. doi:10.3934/mine.2019.3.508 Petrie J., Zhang K., Shehata M. Numerical Simulation of Snow Deposition around Living Snow Fences. Technical Report. Fairbanks: University of Alaska. 2019. 46 p. Constantinescu G., Muste M., Basnet K. Optimization of snow drifting mitigation and control methods for Iowa conditions. Final Report. Iowa City: Iowa State University. Iowa. 2015. 123 p. doi:10.13140/RG.2.2.29517.28642 McClurea S., Kimb J.J., Leeb S.J., Zhang W. Shelter effects of porous multi-scale fractal fences // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2017. V. 163. P. 6-14. doi:10.1016/j.jweia.2017.01.007 Beyersa J.H.M., Sundsbøb P.A., Harms T.M. Numerical simulation of three-dimensional, Transient snow drifting around a cube // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2004. V. 92. P. 725–747. Kang L., Zhou X., van Hooff T., Blocken B., Gu M. CFD simulation of snow transport over flat, uniformly rough, open terrain: impact of physical and computational parameters // Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics. 2018. V. 177. P. 213-226. doi:10.1016/J.JWEIA.2018.04.014 Cao Z., Liu M., Wu P. (2019) Experiment Investigation and Numerical Simulation of Snowdrift on a Typical Large-Span Retractable Roof // Complexity. 2019. V. 2019. P. 1-14. doi:10.1155/2019/5984804 Sundsbo P.A. Drift-Flux Modelling and Numerical Simulation of Snow-Accumulation // Proceedings of the 1996 International Snow Science Workshop, Banff, Canada. 1996. P. 135-139. Naaim M., Naaim-Bouvet F., Martinez H. Numerical simulation of drifting snow: erosion and deposition models // Annals of Glaciology. 1998. V. 26. P. 191-196. Thiis T.K., Ramberg J.F. Measurements and numerical simulations of development of snow drifts of curved roofs // Proceedings of the 6th International Conference on Snow Engineering (Snow Engineering VI), Whistler, Canada. 2008. P. 1-5. Wang Z., Huang N. Numerical simulation of the falling snow deposition over complex terrain // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2017. V. 122. P. 980–1000. doi:10.1002/2016JD025316 Gao G., Zhang Y., Xie F., Zhang J., He K., Wang J., Zhang Y. Numerical study on the anti-snow performance of deflectors in the bogie region of a high-speed train using the discrete phase model // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit. 2018. V. 233. №2. P. 141-159. doi:10.1177/0954409718785290 Masselot A., Chopard B. A lattice Boltzmann model for particle transport and deposition // Europhysics Letters. 1998. V. 42 №3. P. 259-264. doi:10.1209/epl/i1998-00239-3 Giangreco S. Validation of a Lattice Boltzmann model for snow transport and deposition by wind. Department of Architecture, Civil Engineering and Environmental Sciences, University of Braunschweig – Institute of Technology, Dissertation. 2010. 116 p. Sharma V., Braud L., Lehning M. Understanding Snow Bedform Formation by Adding Sintering to a Cellular Automata Model // The Cryosphere. 2019. V. 13. P. 3239–3260 doi:10.5194/tc-13-3239-2019. Dekteryev A.A., Litvintsev K.Yu., Gavrilov A.A., Kharlamov E.B. The development of free engineering software package for numerical simulation of hydrodynamics, heat transfer, and chemical reaction processes // Bulletin of the South Ural State University, Series: Mathematical Modelling, Programming and Computer Software. 2017. V. 10. №4. P. 105-112. Filimonov S.A., Meshkova V.D., Dekterev A.A., Gavrilov A.A., Litvintsev K.Yu., Shebelev A.V. Analysis of vortex structures formed in the winter in the atmosphere of Krasnoyarsk city // Journal of Physics: Conference Series. 2021. V. 2088. №1. P. 1-8. doi:10.1088/1742-6596/2088/1/012014 Мешкова В.Д., Дектерев А.А., Литвинцев К.Ю., Филимонов С.А., Гаврилов А.А. Роль городской застройки в формировании "острова тепла"// Вычислительные технологии. 2021. T. 26. №5. С. 4-14. doi:10.25743/ICT.2021.26.5.002 Menter, F.R. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications // AIAA Journal. 1994. V. 32. № 8. P. 1598-1605. Louis J.F. A parametric model of vertical eddy fluxes in the atmosphere // Boundary Layer Meteorology. 1979. V. 17. P. 187–202. Zaichik L.I., Drobyshevsky N.I., Filippov A.S., Mukin R.V., Strizhov V.F. A diffusion-inertia model for predicting dispersion and deposition of low-inertia particles in turbulent flows // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2010. V. 53. P. 154–162. doi:10.1016/J.IJHEATMASSTRANSFER.2009.09.044 Marsh C.B., Pomeroy J.W., Spiteri R.J., Wheater H.S. A finite volume blowing snow model for use with variable resolution meshes // Water Resources Research. 2020. V. 56. P. 1-28. doi:10.1029/2019wr025307. Tabler R.D. Controlling blowing and drifting snow fences and road design. Final Report for NCHRP. 2003. 307 p. Sanudo-Fontaneda L.A., Castro-Fresno D., del Coz-Diaz J.J., Rodriguez-Hernandez J. Classification and Comparison of Snow Fences for the Protection of Transport Infrastructures // Journal of Cold Regions Engineering. 2011. V. 25. №4. P. 162-181. Дюнин А.К. В царстве снега. Новосибирск: Наука, 1983. 161 с. https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/972 |
| op_rights | Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). |
| op_source | Ice and Snow; Том 62, № 4 (2022) Лёд и Снег; Том 62, № 4 (2022) 2412-3765 2076-6734 |
| publishDate | 2023 |
| publisher | IGRAS |
| record_format | openpolar |
| spelling | ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/972 2025-01-16T19:00:22+00:00 Численное моделирование осаждения снега вблизи снегозадерживающих заборов Кирилл Литвинцев Юрьевич Гаврилов Анатольевич Андрей Дектерев Анатольевич Александр Захаринский Николаевич Юрий Андрей Минаков Викторович Сергей Филимонов Анатольевич Константин Финников Андреевич 2023-06-10 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/972 ru rus IGRAS https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/612 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/613 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/704 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/705 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/706 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/707 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/708 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/709 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/710 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/711 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/972/712 Бялобжеский Г.В., Дюнин А.К., Плакса Л.Н., Рудаков Л.М., Уткин Б.В. Зимнее содержание автомобильных дорог. М.: Изд.-воТранспорт. 1983. 197 с. Tominaga Y., Stathopoulos T. CFD simulations can be adequate for the evaluation of snow effects on structures // Building Simulation. 2020. V. 13. № 4. P. 729-737. doi:10.1007/s12273-020-0643-0 Tominaga Y. Computational fluid dynamics simulation of snowdrift around buildings: Past achievements and future perspectives// Cold Regions Science and Technology. 2018. V. 150. P. 2-14. doi:10.1016/j.coldregions.2017.05.004 Giudice A. L., Nuca R., Preziosi L., Coste N. Wind-blown particulate transport: A review of computational fluid dynamics models // Mathematics in Engineering. 2019. V. 1. №3. P. 508–547. doi:10.3934/mine.2019.3.508 Petrie J., Zhang K., Shehata M. Numerical Simulation of Snow Deposition around Living Snow Fences. Technical Report. Fairbanks: University of Alaska. 2019. 46 p. Constantinescu G., Muste M., Basnet K. Optimization of snow drifting mitigation and control methods for Iowa conditions. Final Report. Iowa City: Iowa State University. Iowa. 2015. 123 p. doi:10.13140/RG.2.2.29517.28642 McClurea S., Kimb J.J., Leeb S.J., Zhang W. Shelter effects of porous multi-scale fractal fences // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2017. V. 163. P. 6-14. doi:10.1016/j.jweia.2017.01.007 Beyersa J.H.M., Sundsbøb P.A., Harms T.M. Numerical simulation of three-dimensional, Transient snow drifting around a cube // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2004. V. 92. P. 725–747. Kang L., Zhou X., van Hooff T., Blocken B., Gu M. CFD simulation of snow transport over flat, uniformly rough, open terrain: impact of physical and computational parameters // Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics. 2018. V. 177. P. 213-226. doi:10.1016/J.JWEIA.2018.04.014 Cao Z., Liu M., Wu P. (2019) Experiment Investigation and Numerical Simulation of Snowdrift on a Typical Large-Span Retractable Roof // Complexity. 2019. V. 2019. P. 1-14. doi:10.1155/2019/5984804 Sundsbo P.A. Drift-Flux Modelling and Numerical Simulation of Snow-Accumulation // Proceedings of the 1996 International Snow Science Workshop, Banff, Canada. 1996. P. 135-139. Naaim M., Naaim-Bouvet F., Martinez H. Numerical simulation of drifting snow: erosion and deposition models // Annals of Glaciology. 1998. V. 26. P. 191-196. Thiis T.K., Ramberg J.F. Measurements and numerical simulations of development of snow drifts of curved roofs // Proceedings of the 6th International Conference on Snow Engineering (Snow Engineering VI), Whistler, Canada. 2008. P. 1-5. Wang Z., Huang N. Numerical simulation of the falling snow deposition over complex terrain // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2017. V. 122. P. 980–1000. doi:10.1002/2016JD025316 Gao G., Zhang Y., Xie F., Zhang J., He K., Wang J., Zhang Y. Numerical study on the anti-snow performance of deflectors in the bogie region of a high-speed train using the discrete phase model // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit. 2018. V. 233. №2. P. 141-159. doi:10.1177/0954409718785290 Masselot A., Chopard B. A lattice Boltzmann model for particle transport and deposition // Europhysics Letters. 1998. V. 42 №3. P. 259-264. doi:10.1209/epl/i1998-00239-3 Giangreco S. Validation of a Lattice Boltzmann model for snow transport and deposition by wind. Department of Architecture, Civil Engineering and Environmental Sciences, University of Braunschweig – Institute of Technology, Dissertation. 2010. 116 p. Sharma V., Braud L., Lehning M. Understanding Snow Bedform Formation by Adding Sintering to a Cellular Automata Model // The Cryosphere. 2019. V. 13. P. 3239–3260 doi:10.5194/tc-13-3239-2019. Dekteryev A.A., Litvintsev K.Yu., Gavrilov A.A., Kharlamov E.B. The development of free engineering software package for numerical simulation of hydrodynamics, heat transfer, and chemical reaction processes // Bulletin of the South Ural State University, Series: Mathematical Modelling, Programming and Computer Software. 2017. V. 10. №4. P. 105-112. Filimonov S.A., Meshkova V.D., Dekterev A.A., Gavrilov A.A., Litvintsev K.Yu., Shebelev A.V. Analysis of vortex structures formed in the winter in the atmosphere of Krasnoyarsk city // Journal of Physics: Conference Series. 2021. V. 2088. №1. P. 1-8. doi:10.1088/1742-6596/2088/1/012014 Мешкова В.Д., Дектерев А.А., Литвинцев К.Ю., Филимонов С.А., Гаврилов А.А. Роль городской застройки в формировании "острова тепла"// Вычислительные технологии. 2021. T. 26. №5. С. 4-14. doi:10.25743/ICT.2021.26.5.002 Menter, F.R. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications // AIAA Journal. 1994. V. 32. № 8. P. 1598-1605. Louis J.F. A parametric model of vertical eddy fluxes in the atmosphere // Boundary Layer Meteorology. 1979. V. 17. P. 187–202. Zaichik L.I., Drobyshevsky N.I., Filippov A.S., Mukin R.V., Strizhov V.F. A diffusion-inertia model for predicting dispersion and deposition of low-inertia particles in turbulent flows // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2010. V. 53. P. 154–162. doi:10.1016/J.IJHEATMASSTRANSFER.2009.09.044 Marsh C.B., Pomeroy J.W., Spiteri R.J., Wheater H.S. A finite volume blowing snow model for use with variable resolution meshes // Water Resources Research. 2020. V. 56. P. 1-28. doi:10.1029/2019wr025307. Tabler R.D. Controlling blowing and drifting snow fences and road design. Final Report for NCHRP. 2003. 307 p. Sanudo-Fontaneda L.A., Castro-Fresno D., del Coz-Diaz J.J., Rodriguez-Hernandez J. Classification and Comparison of Snow Fences for the Protection of Transport Infrastructures // Journal of Cold Regions Engineering. 2011. V. 25. №4. P. 162-181. Дюнин А.К. В царстве снега. Новосибирск: Наука, 1983. 161 с. https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/972 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). Ice and Snow; Том 62, № 4 (2022) Лёд и Снег; Том 62, № 4 (2022) 2412-3765 2076-6734 вычислительная гидродинамика снегоперенос снегозащитные устройства info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2023 ftjias https://doi.org/10.1007/s12273-020-0643-010.1016/j.coldregions.2017.05.00410.3934/mine.2019.3.50810.13140/RG.2.2.29517.2864210.1016/j.jweia.2017.01.00710.1155/2019/598480410.1002/2016JD02531610.1177/095440971878529010.1209/epl/i1998-00239-310.5194/tc-13-3 2023-06-11T17:53:26Z В представленной работе описывается математическая модель ветроснегопереноса, реализованная в программном инструменте, предназначенном для разработки снегозащитных мероприятий. С его помощью было проведено численное исследование влияния геометрических параметров снегозащитных заборов на интенсивность осаждения снега вблизи них. Было показано, что наибольшее влияние оказывают просветность и высота нижнего зазора забора. Article in Journal/Newspaper Annals of Glaciology The Cryosphere Ice and Snow |
| spellingShingle | вычислительная гидродинамика снегоперенос снегозащитные устройства Кирилл Литвинцев Юрьевич Гаврилов Анатольевич Андрей Дектерев Анатольевич Александр Захаринский Николаевич Юрий Андрей Минаков Викторович Сергей Филимонов Анатольевич Константин Финников Андреевич Численное моделирование осаждения снега вблизи снегозадерживающих заборов |
| title | Численное моделирование осаждения снега вблизи снегозадерживающих заборов |
| title_full | Численное моделирование осаждения снега вблизи снегозадерживающих заборов |
| title_fullStr | Численное моделирование осаждения снега вблизи снегозадерживающих заборов |
| title_full_unstemmed | Численное моделирование осаждения снега вблизи снегозадерживающих заборов |
| title_short | Численное моделирование осаждения снега вблизи снегозадерживающих заборов |
| title_sort | численное моделирование осаждения снега вблизи снегозадерживающих заборов |
| topic | вычислительная гидродинамика снегоперенос снегозащитные устройства |
| topic_facet | вычислительная гидродинамика снегоперенос снегозащитные устройства |
| url | https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/972 |