towards an understanding of form drag at three tree...
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Towards an understanding of form drag at Three Tree Point
Sally Warner, Parker MacCreadyUniversity of Washington
Jim Moum, Jonathan Nash, Uwe StöberOregon State University
September 22, 2010 IMSPO, Seattle, WA
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Form drag and mixing
U0
Form dragpressure
large form drag
small form drag
blunt body
streamlined body
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Form drag and mixing
U0
Form dragpressure
Tidalenergyconversion
Form drag causes:
- internal wave generation
- eddy generation
- local mixing and dissipation
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Motivation for this study
Seattle
Tacoma
Edwards et al., 2004
Puget Sound, WA
PointThree Tree
Previous work
McCabe et al., 2006
> Measured the internal form drag
> Measured the external form drag
Our goal> Measure the total form drag with bottom pressure sensors
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Cruise at TTP in Dec. 2009
Seattle
Tacoma
Puget Sound, WA
PointThree Tree
Pressure sensors (PPODs) at Three Tree Point (TTP)
PPODs
-200 -100 0 100 [m]
-122.41 -122.39 -122.37 -122.35
47.48
47.47
47.46
47.45
47.44
47.43
47.42
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PPOD pressure signalsRaw PPOD data [psi]
12/03 12/04 12/05 12/06 12/07 12/08 12/09 12/1050
100
150
200
250
300
350
GMT 2009
psi
TTP01TTPANTTP02TTP03TTP04TTP05TTP06TTP07TTP08TTPASTTP09TTPHS
-200 -100 0 100 [m]
-122.41 -122.39 -122.37 -122.35
47.48
47.47
47.46
47.45
47.44
47.43
47.42
350
300
250
200
150
100
12/03 12/05 12/07 12/09
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12/03 12/04 12/05 12/06 12/07 12/08 12/09 12/10−0.05
−0.04
−0.03
−0.02
−0.01
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
GMT 2009
m
Residual pressure signalOffset plot of pressure [m of SSH]
-200 -100 0 100 [m]
-122.41 -122.39 -122.37 -122.35
47.48
47.47
47.46
47.45
47.44
47.43
47.42
12/03 12/05 12/07 12/09
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
-0.01
-0.02
-0.03
-0.04
-0.05
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−2
−1
0
1
2
N/m
12/05 12/06 12/07 12/08 12/09 12/10−500
0500
100015002000
GMT 2009
W/m
Residual dragResidual pressures
Residual form drag and wave drag
}
W/m
N/m
x 104
}
}1 cmof SSH
N
S
Tidal conversion rate per unit width
−250
−200
−150
−100
−50
m
−3000 −2000 −1000 0 1000 2000 3000−0.4
−0.2
0
0.2
0.4
m/m
meters from tip of TTP
topographicheight
topographicslope
N
N
S
S
}}
}
Running mean: ~300 W/m times width: ~0.7 MW
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ROMS model of TTP
http://faculty.washington.edu/dsuth/MoSSea/
Modeling the Salish SeaDavid Sutherland
Domain for TTP model
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ROMS model of TTPsurface vorticity [1/s]
TTP
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Bottom pressure sensors can be used to measure form drag on topography in the ocean.
A numerical model will help to quantify the total form drag and understand the physical processes that play a role in energy conversion at Three Tree Point.
Conclusions / future work>
>
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Thank you