D5.1. Nestacionární nebo Stacionární

Vítr je ze své podstaty časově proměnný jev a jeho simulací lze v závislosti na zvolené metodě zachytit různé výsledky, jako jsou časové průměry rychlosti a turbulence nebo dynamické účinky proudění (viz tabulka 6).

Tabulka 6: Veličiny spočítatelné pomocí RANS, URANS a LES

Podle Shimady a Ishihara lze okamžitou protečenou veličinu Φ rozložit na časový průměr Φ ‾, periodické fluktuace Φ ˜ a stochasticko-turbulentní fluktuaci Φ^'. V nejjednodušší formě počítá simulace RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) pouze časové průměry Φ ‾ protékajících veličin, přičemž dynamické účinky se vynechají. Pro zachycení nestacionárních účinků proudění je nutná simulace nestacionárního jevu. URANS (Unsteady RANS) umožňuje počítat časové průměry Φ ‾ plus periodické fluktuace Φ ˜, i když má tendenci podceňovat celkové kolísání. V programu URANS hraje kromě vhodného výběru rastru a časového kroku rozhodující roli také model turbulence a diskretizační schéma. Modely příliš disipativní turbulence mohou tlumit nestacionární účinky, proto se pro nestacionární simulace doporučuje použít nedisipativní diskretizační schémata.

Nejkomplexnějším přístupem je LES (Large Eddy Simulation), který může reprezentovat časové průměry Φ ‾, periodické Φ ˜ a stochasticko-turbulentní fluktuace Φ^'. Tato dekompozice ukazuje možnosti a omezení různých simulačních metod pro zachycení nestacionárního proudění. Výběr vhodné metody v konečném důsledku závisí na specifických požadavcích každé studie a je třeba ji pečlivě zvážit, aby bylo možné adekvátně zachytit příslušné aspekty proudění větru.