División de Discretización y Aplicaciones División de Álgebra Numérica Avanzada Simulación y Predicción de Campos de Viento en 3-D R. Montenegro*, G. Montero, J.M. Escobar, E. Rodríguez, J.M. González-Yuste, J.M. Cascón, E. Rodríguez-Jiménez Instituto Universitario de Sistemas Inteligentes y Aplicaciones Numéricas en Ingeniería Parque Científico y Tecnológico, Las Palmas de Gran Canaria Proyectos MEC y FEDER: CGL C03 y CGL C03

Modelización y Simulación de Campos de Viento en 3-D Entidades interesadas: DESA, ITC y INM Generación Automática de Mallas de Triángulos y Tetraedros Resolución de Grandes Sistemas de Ecuaciones Lineales Sparse Combinación del Modelo de Viento con Modelos de Predicción (MM5) Desarrollo de un Modelo para la Simulación de Radiación Solar Líneas de Investigación Divisiones de “Discretización y Aplicaciones” y “Álgebra Numérica Avanzada”

1 km 9 m/s 1 m/s 5 m/s Simulación de Campos de Viento en 3-D Motivación

1 km 9 m/s 1 m/s ? Simulación de Campos de Viento en 3-D Motivación

q Modelo de masa consistente (flujo incompresible). q Minimización de un funcional de ajuste (tipo mínimos cuadrados) a un campo obtenido mediante interpolación de pocas velocidades “dato”. q Resolución de un problema elíptico mediante el MEFA. q Estimación de parámetros del modelo: Algoritmos genéticos en paralelo. q Introducción del efecto de emisión de chimeneas en el campo de viento. Modelo de pluma gaussiana. Simulación de Campos de Viento en 3-D Fundamentos del Modelo

Simulación de Campos de Viento en 3-D Región de Estudio: Parque de DESA en la Provincia de Lugo (España)

Simulación de Campos de Viento en 3-D Estaciones de Medida y Puntos de Control

E208 E212 E206 E242 E243 E283 Simulación de Campos de Viento en 3-D Distribución de la Longitud de Rugosidad (m)

Let be a domain with boundary : observed wind, which is obtained with horizontal interpolation and vertical extrapolation of experimental measurements. Fundamentos Matemáticos del Modelo Modelo de Masa Consistente para Ajuste de Viento

Fundamentos Matemáticos del Modelo Modelo de Masa Consistente para Ajuste de Viento

Fundamentos Matemáticos del Modelo Modelo de Masa Consistente para Ajuste de Viento

Fundamentos Matemáticos del Modelo Modelo de Masa Consistente para Ajuste de Viento

Let be a domain with boundary : observed wind, which is obtained with horizontal interpolation and vertical extrapolation of experimental measurements. Objective: find the velocity field that it adjusts toverifying - Incompressibility condition in the domain : - Impermeability condition on the terrain:  Then, is the solution of the least-square problem: Find verifying where Fundamentos Matemáticos del Modelo Modelo de Masa Consistente para Ajuste de Viento

Fundamentos Matemáticos del Modelo Modelo de Masa Consistente para Ajuste de Viento

FE solution is needed for each individual Algoritmos Genéticos Estimación de los Parámetros del Modelo

Simulación de Campos de Viento en 3-D Resultados en las Estaciones de Medida - 21 de marzo de 2003

Simulación de Campos de Viento en 3-D Resultados en las Estaciones de Medida - 21 de marzo de 2003

Simulación de Campos de Viento en 3-D Resultados en las Estaciones de Medida - 21 de marzo de 2003

Simulación de Campos de Viento en 3-D Resultados en las Estaciones de Medida - 21 de marzo de 2003

Simulación de Campos de Viento en 3-D Resultados en las Estaciones de Medida - 21 de marzo de 2003

Simulación de Campos de Viento en 3-D Resultados en los Puntos de Control - 21 de marzo de 2003

Simulación de Campos de Viento en 3-D Resultados en los Puntos de Control - 21 de marzo de 2003

Simulación de Campos de Viento en 3-D Errores en Estaciones de Medida y Puntos de Control - 21 de marzo de 2003

Predicción de Campos de Viento en 3-D: Código MM5 Interpolación Horizontal de U10 y V10 del MM de marzo de 2003

Resultados en las Estaciones de Medida - 21 de marzo de 2003 Predicción de Campos de Viento en 3-D: Código MM5

Resultados en las Estaciones de Medida - 21 de marzo de 2003 Predicción de Campos de Viento en 3-D: Código MM5

Resultados en las Estaciones de Medida - 21 de marzo de 2003 Predicción de Campos de Viento en 3-D: Código MM5

Resultados en las Estaciones de Medida - 21 de marzo de 2003 Predicción de Campos de Viento en 3-D: Código MM5

Resultados en las Estaciones de Medida - 21 de marzo de 2003 Predicción de Campos de Viento en 3-D: Código MM5

Resultados en los Puntos de Control - 21 de marzo de 2003

Predicción de Campos de Viento en 3-D: Código MM5

Región a mallar 45.6 Km 31.2 Km 6 Km Chimenea Adaptación de la Malla de Tetraedros Campo de Viento Modificado por Chimeneas

Adaptación de la Malla de Tetraedros Campo de Viento Modificado por Chimeneas

Modelo de pluma gaussiana Campo de Viento Modificado por Chimeneas Corrección de la componente vertical de la velocidad inicial a lo largo de la trayectoria de la pluma

Modelo de pluma gaussiana Campo de Viento Modificado por Chimeneas Corrección de la componente vertical de la velocidad inicial a lo largo de la trayectoria de la pluma

Adaptación de la Malla de Tetraedros Campo de Viento Modificado por Chimeneas Chimenea

Adaptación de la Malla de Tetraedros Campo de Viento Modificado por Chimeneas

Adaptación de la Malla de Tetraedros Campo de Viento Modificado por Chimeneas

Campo de Viento Resultante Campo de Viento Modificado por Chimeneas

Simulación de Campos de Viento en 3-D Líneas de corriente en la Isla de La Palma

Simulación de Campos de Viento en 3-D Líneas de corriente en la Isla de La Palma y concentración de contaminante Colaboración con el grupo LaCàN (Laboratori de Càlcul Numèric) de la UPC

Adaptación de la Malla de Tetraedros a la Solución Numérica Estrategias de Refinamiento/Desrefinamiento

3 new nodes 2 new nodes (a) 2 new nodes (b) 1 new node Adaptación de la Malla de Tetraedros a la Solución Numérica Estrategias de Refinamiento/Desrefinamiento

Adaptación de la Malla de Tetraedros a la Solución Numérica Estrategias de Refinamiento/Desrefinamiento

Adaptación de la Malla de Tetraedros a la Solución Numérica Estrategias de Refinamiento/Desrefinamiento

Adaptación de la Malla de Tetraedros a la Solución Numérica Estrategias de Refinamiento/Desrefinamiento

Adaptación de la Malla de Tetraedros a la Solución Numérica Estrategias de Refinamiento/Desrefinamiento

Adaptación de la Malla de Tetraedros a la Solución Numérica Estrategias de Refinamiento/Desrefinamiento

Adaptación de la Malla de Tetraedros a la Solución Numérica Estrategias de Refinamiento/Desrefinamiento

Adaptación de la Malla de Tetraedros a la Solución Numérica Estrategias de Refinamiento/Desrefinamiento

Adaptación de la Malla de Tetraedros a la Solución Numérica Estrategias de Refinamiento/Desrefinamiento

Isla de Gran Canaria Las Palmas de Gran Canaria Area de estudio Utilización de Mallas de Triángulos Adaptadas a la Superficie del Terreno Mapas de Radiación Solar

Utilización de Mallas de Triángulos Adaptadas a la Superficie del Terreno Mapas de Radiación Solar

Radiación directa prevista para el 21/05/07 a las 18:00 h Utilización de Mallas de Triángulos Adaptadas a la Superficie del Terreno Mapas de Radiación Solar