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Abstract

A numerical approach for the modeling of thermal effects in turbulent mixing of large flows with uniform eddy viscosities and eddy diffusivities is presented. The distinctive features of this approach are the simultaneous compliance of mass and momentum equations, and accurate predictions of the surface waves and pressure distribution in flow fields with arbitrary bottom geometry. The numerical approach employs centered three-point finite difference expressions for the first and second spatial derivatives with unequal mesh size and a forward time integration. Numerical stability analysis of the governing equations is utilized to select optimum space and time increments for numerical integration.

On présente une approche numérique pour représenter par par un modèle les effets thermiques qui se produisent dans un modèle les effets thermiques qui se produisent dans viscosités tourbillonnaires et les diffusivités tourbillonnaires sont uniformes. Les traits distinctifs de cette méthode sont: (a) la concordance simultanée des bilans de masse et de quantité de mouvement; (b) des prévisions exactes de la distribution des vagues superficielles et de la pression dans des champs d'écoulement possédant une géométrie arbitraire du fond du récipient. On emploie, dans ce mode d'approche, des expressions aux différences finies à trois points, dans le cas des dérivées partielles spatiales première et seconde, avec des dimensions réticulaires inégales, et une intégration dans le sens du temps. On utilise l'analyse de la stabilité numérique des équations prédominantes pour choisir les incréments optimaux d'espace et de temps pour l'intégration numérique.