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Geomorphology 59 (2004) 149–164
/locate/geomorph
Numerical modelling of flow structures over idealized transverse
aeolian dunes of varying geometry
Daniel R. Parsons a,*, Ian J. Walkerb, Giles F.S. Wiggsc
a School of Earth Sciences, University of Leeds, Woodhouse Lane, Leeds LS2 9JJT, UK
b Department of Geography, University of Victoria, P.O. Box 3050, Station CSC, Victoria, British Columbia, Canada V8W3P5
c Department of Geography, University of Sheffield, Western Bank, Sheffield S10 2TN, UK
Accepted 16 July 2003
Abstract
A Computational Fluid Dynamics (CFD) model (PHOENICS k 3.5) previously validated for wind tunnel measurements is
used to simulate the streamwise and vertical velocity flow fields over idealized transverse dunes of varying height (h) and stoss
slope basal length (L). The model accurately reproduced patterns of: flow deceleration at the dune toe; stoss flow acceleration;
vertical lift in the crest region; lee-side flow separation, re-attachment and reversal; and flow recovery distance. Results indicate
that the flow field over transverse dunes is particularly sensitive to changes in dune height, with an increase in height resulting
in flow deceleration at the toe, streamwise acceleration and vertical lift at the crest, and an increase in the extent of, and strength
of reversed flows within, the lee-side separation cell. In general, the length of the separation zone varied from 3 to 15 h from the
crest and increased over taller, steeper dunes. Similarly, the flow recovery distance ranged from 45 to 75 h and was more
sensitive to changes in dune height. For the range of dune shapes investigate
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