Bjarke Eltard Larsen foran bølgerenden i laboratoriet, hvor modelforsøg af sandbunden foretages

Ny model for turbulens i bølger kan forbedre kystsikring

onsdag 05 feb 20

Kontakt

Bjarke Eltard Larsen
Postdoc
DTU Mekanik
45 25 14 11

Kontakt

David R. Fuhrman
Lektor
DTU Mekanik
45 25 19 75

En ny model for turbulens i bølger er netop offentliggjort på en åben platform, hvor alle kan tilgå koderne.

Det hele startede egentlig med et ønske om bedre at kunne forstå, hvordan tsunamier opfører sig og løber op ad kysten. For at kunne gøre det, indledte Bjarke Eltard Larsen arbejdet med at validere de turbulensmodeller, som han havde tænkt sig at anvende.

”Det viste sig hurtigt, at selvom jeg anvendte 4-5 forskellige modeller, så havde de alle det samme problem. De overvurderede ganske enkelt den turbulens, der er i bølgerne, før de brydes,” fortæller Bjarke Eltard Larsen.

Derefter dykkede han nærmere ind i problemet og opdagede, at det gennem de sidste 20 år har været kendt, at modellerne overvurderer turbulensen i bølger i forhold til det, der bliver målt i virkeligheden. Få havde dog for alvor anerkendt problemet, ligesom forståelsen af problemet langt fra var komplet.

”Jeg brugte derfor det næste halve år på at analysere og finde frem til, hvor i ligningerne bag modellen, at fejlene skulle findes. Det lykkedes til sidst, og derefter var det egentlig enkelt at udvikle en løsning,” siger Bjarke Eltard Larsen.

Løsningen blev en korrektion af de eksisterende modeller, som sikrer, at der ikke sker en overvurdering af turbulens i en almindelig ikke-brydende bølge. En overvurdering, der også har ført til alt for høje estimater af turbulensen, efter at bølgen er brudt.

"Det lykkedes til sidst at finde fejlene i ligningerne bag modellen, og derefter var det egentlig enkelt at udvikle en løsning."

Stor interesse
Der har været stor interesse for den nye korrektion af turbulensmodellerne efter dens offentliggørelse på den åbne platform OpenFOAM software, som både forskere og virksomheder anvender.

”Vi ved eksempelvis, at der er interesse for at anvende den nye model til at få større viden om den vandmodstand, som et skib møder. Det er interessant for bedre at kunne forudsige brændstofforbruget. Ligeledes vil den nye model kunne anvendes til bedre at forudsige de kræfter, som offshore-konstruktioner som eksempelvis vindmøllefundamenter bliver udsat for,” siger lektor David R. Fuhrman, der har været overordnet ansvarlig for arbejdet.

Bjarke Eltard Larsen og David R. Fuhrman arbejder også selv videre med at anvende korrektionen af turbulensmodellerne. Det sker i forskningsprojektet SWASH, der er finansieret af De Frie Forskningsråd. Projektet skal give en bedre forståelse af transport af sand på havbunden.

”Turbulens i havet finder primært sted nær bunden, og med de gamle modeller, der overdrev størrelsen af turbulensen langt fra bunden, har modellerne forudset, at bundens sandrevler altid flyttede sig længere og længere væk fra kysten. Med min nye korrektion kan vi se, at det ikke er tilfældet,” siger Bjarke Eltard Larsen.

Netop transport af sand har betydning for eroderingen langs kysterne, og med den nye model er det Bjarke Eltard Larsens håb, at det bliver muligt at designe bedre kystsikringsstrategier og dermed begrænse erosionen i fremtiden.

 

 

Relaterede Videoer  

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

Vis flere

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.
https://www.byg.dtu.dk/om-dtu-byg/nyheder/Nyhed?id=%7B8EE95F5A-1C74-4FF6-A624-AB3C65DAC489%7D
7 JUNI 2020