Documents disponibles écrits par cet auteur

In-line check valves for water hammer control / Karney, Bryan W. in Journal of hydraulic research, Vol. 45 N°4 (2007) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 45 N°4 (2007) . - 547-554 p. Titre : In-line check valves for water hammer control Titre original : Clapets anti-retour en ligne pour le contrôle du coup de bélier Type de document : texte imprimé Auteurs : Karney, Bryan W., Auteur ; Simpson, Angus R., Auteur Article en page(s) : 547-554 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Water  hammer  Transients  Surge  protection  devices  Check  valve  Pipeline  design  Column  rejoinder  Coup  de  bélier  Transitoires  Surge  dispositifs  de  protection  Clapet  Pipeline  conception  Colonne  réplique Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : This study systematically explores the relatively neglected surge protection strategy of installing an in-line check valve at an intermediate point within a pipeline. The in-line check valve is selected to isolate part of the system from a high-pressure source of fluid subsequent to a low-pressure water hammer event, in this way greatly reducing or eliminating any return surge. A typical application involving a pipeline with an isolated high point within its profile is numerically investigated. The low pressure transient event first opens an air-vacuum valve at the line’s high point. However, the violent expulsion and collapse of this air cavity is thereafter avoided, and thus the resulting water hammer pressures dramatically reduced, by an in-line check valve installed between the high point and the downstream reservoir. The effectiveness of the surge protection is shown to depend on hydraulics and topology of the line (particularly the position of the high point), on the position of the check valve, and on both the hydraulic and mechanical properties of the check valve. Although the check valve only protects the lower (normally upstream) portion of the line from the return surge, the transient response of the remainder of the line can sometimes be improved through installing either a bypass around the check valve or by perforating the check valve’s working element. The role and function of any pressure-relieving function at the valve is also numerically investigated and is shown to be a compromise between upstream and downstream protection. Cette étude examine systématiquement les surtensions relativement négligés de la stratégie de protection de l'installation d'une ligne à clapet à un point intermédiaire à l'intérieur d'un gazoduc. Dans la ligne de clapet est sélectionné pour isoler une partie du système à partir d'une source de haute pression de fluide suite d'une faible pression d'eau marteau de cause, de cette façon considérablement réduire ou d'éliminer toute reprise soudaine. Une application typique impliquant un pipeline isolé avec un point fort dans le cadre de son profil est numériquement étudiée. La faible pression transitoire premier événement ouvre une soupape de dépression d'air à la ligne du point culminant. Toutefois, la violence et l'effondrement de l'expulsion d'air cette cavité est évitée par la suite, ainsi le marteau des pressions résultant d'eau considérablement réduite par une ligne clapet installé entre le point culminant et l'aval des réservoirs. L'efficacité de la protection de surtension est affiché à dépendre de l'hydraulique et de la topologie de la ligne (en particulier la position de l'apogée), sur la position du clapet, et les deux l'hydraulique et les propriétés mécaniques du clapet. Bien que le clapet ne protège que la partie inférieure (normalement en amont) portion de la ligne de la vague de retour, la réponse transitoire du reliquat de la ligne peut parfois être améliorée grâce à l'installation soit d'une route de contournement autour du clapet de perforation ou par le clapet " Élément de travail. Le rôle et la fonction de toute fonction de soulager la pression à la vanne est aussi numériquement une enquête et se révèle un compromis entre la protection en amont et en aval. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Robinetterie (appareils) En ligne : karney@ecf.utoronto.ca, asimpson@civeng.adelaide.edu.au [article] In-line check valves for water hammer control = Clapets anti-retour en ligne pour le contrôle du coup de bélier [texte imprimé] / Karney, Bryan W., Auteur ; Simpson, Angus R., Auteur . - 547-554 p. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 45 N°4 (2007) . - 547-554 p. Mots-clés : Water  hammer  Transients  Surge  protection  devices  Check  valve  Pipeline  design  Column  rejoinder  Coup  de  bélier  Transitoires  Surge  dispositifs  de  protection  Clapet  Pipeline  conception  Colonne  réplique Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : This study systematically explores the relatively neglected surge protection strategy of installing an in-line check valve at an intermediate point within a pipeline. The in-line check valve is selected to isolate part of the system from a high-pressure source of fluid subsequent to a low-pressure water hammer event, in this way greatly reducing or eliminating any return surge. A typical application involving a pipeline with an isolated high point within its profile is numerically investigated. The low pressure transient event first opens an air-vacuum valve at the line’s high point. However, the violent expulsion and collapse of this air cavity is thereafter avoided, and thus the resulting water hammer pressures dramatically reduced, by an in-line check valve installed between the high point and the downstream reservoir. The effectiveness of the surge protection is shown to depend on hydraulics and topology of the line (particularly the position of the high point), on the position of the check valve, and on both the hydraulic and mechanical properties of the check valve. Although the check valve only protects the lower (normally upstream) portion of the line from the return surge, the transient response of the remainder of the line can sometimes be improved through installing either a bypass around the check valve or by perforating the check valve’s working element. The role and function of any pressure-relieving function at the valve is also numerically investigated and is shown to be a compromise between upstream and downstream protection. Cette étude examine systématiquement les surtensions relativement négligés de la stratégie de protection de l'installation d'une ligne à clapet à un point intermédiaire à l'intérieur d'un gazoduc. Dans la ligne de clapet est sélectionné pour isoler une partie du système à partir d'une source de haute pression de fluide suite d'une faible pression d'eau marteau de cause, de cette façon considérablement réduire ou d'éliminer toute reprise soudaine. Une application typique impliquant un pipeline isolé avec un point fort dans le cadre de son profil est numériquement étudiée. La faible pression transitoire premier événement ouvre une soupape de dépression d'air à la ligne du point culminant. Toutefois, la violence et l'effondrement de l'expulsion d'air cette cavité est évitée par la suite, ainsi le marteau des pressions résultant d'eau considérablement réduite par une ligne clapet installé entre le point culminant et l'aval des réservoirs. L'efficacité de la protection de surtension est affiché à dépendre de l'hydraulique et de la topologie de la ligne (en particulier la position de l'apogée), sur la position du clapet, et les deux l'hydraulique et les propriétés mécaniques du clapet. Bien que le clapet ne protège que la partie inférieure (normalement en amont) portion de la ligne de la vague de retour, la réponse transitoire du reliquat de la ligne peut parfois être améliorée grâce à l'installation soit d'une route de contournement autour du clapet de perforation ou par le clapet " Élément de travail. Le rôle et la fonction de toute fonction de soulager la pression à la vanne est aussi numériquement une enquête et se révèle un compromis entre la protection en amont et en aval. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Robinetterie (appareils) En ligne : karney@ecf.utoronto.ca, asimpson@civeng.adelaide.edu.au

Modeling Surface and Subsurface Runoff in a Forested Watershed / Axworthy, David H. in Journal of hydrologic engineering, Vol. 4, N° 2 (Avril 1999)

Public ISBD [article]  in Journal of hydrologic engineering > Vol. 4, N° 2 (Avril 1999) . - 165-173 p. Titre : Modeling Surface and Subsurface Runoff in a Forested Watershed Titre original : Modeler l'Ecoulement Extérieur et à Fleur de Terre dans une Ligne de Partage Couverte de Forêts Type de document : texte imprimé Auteurs : Axworthy, David H., Auteur ; Karney, Bryan W., Auteur Article en page(s) : 165-173 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Forêt  Canaux  Hydrologie  Méthode  de  différence  finie  Sol  Paramètre  de  concentration  Ecoulement  extérieur  Stockage  non-linéaire  Equation  de  masse  Solutions  caractéristiques  Elément  fini  Formulation  préliminaire  Fleur  à  terre  Roche  Hydrgrammes Index. décimale : 551.4 Résumé : A Hydrologic model, capable of approximating surface and subsurface runoff from a forested shallow-soil watershed without the time of concentration parameter, is developed. A Watershed is modeled as a series of vertically and horizontally linked nonlinear storages, each represented by a lumped mass-balance equation. The Resulting system of ordinary differential equations is evaluated by the fourth-order Runge-Kutta finite-difference method. Comparison of this simpler modeling approach with method of characteristics and Petrov-Galerkin finite-element solutions shows good agreement. However, because the performance of the preliminary formulation on a forested watershed was unsatisfactory, an extended subsurface model is developed that explicitly accounts for the presence of both the soil and the small channels between the soil layer and bedrock face. Application of the extended model to the same forested watershed shows significantly improved agreement between the observed and computed runoff hydrographs. Un modèle hydrologique, des capables de rapprocher l'écoulement extérieur et à fleur de terre d'une ligne de partage couverte de forêts de peu profond-sol sans période de paramètre de concentration, est développé. Une ligne de partage est modelée comme série de verticalement et les stockages non-linéaires horizontalement liés, chacun représenté par a lumped l'équation d'masse-équilibre. Le système résultant des équations ordinaires est évalué par la méthode de différence-finie de Runge-Kutta d'quatrième-ordre. La comparaison de cette approche modelante plus simple avec la méthode de solutions caractéristiques et d'fini-élément de Petrov-Galerkin montre la bonne concordance. Cependant, parce que l'exécution de la formulation préliminaire sur une ligne de partage couverte de forêts était insuffisante, on développe un modèle à fleur de terre prolongé qui explique explicitement la présence du sol et des petits canaux entre la couche de sol et le visage de roche en place. L'application du modèle prolongé à la même ligne de partage couverte de forêts montre l'accord sensiblement amélioré entre les hydrogrammes observés et calculés d'écoulement. [article] Modeling Surface and Subsurface Runoff in a Forested Watershed = Modeler l'Ecoulement Extérieur et à Fleur de Terre dans une Ligne de Partage Couverte de Forêts [texte imprimé] / Axworthy, David H., Auteur ; Karney, Bryan W., Auteur . - 165-173 p. Hydrologie Langues : Anglais (eng) in Journal of hydrologic engineering > Vol. 4, N° 2 (Avril 1999) . - 165-173 p. Mots-clés : Forêt  Canaux  Hydrologie  Méthode  de  différence  finie  Sol  Paramètre  de  concentration  Ecoulement  extérieur  Stockage  non-linéaire  Equation  de  masse  Solutions  caractéristiques  Elément  fini  Formulation  préliminaire  Fleur  à  terre  Roche  Hydrgrammes Index. décimale : 551.4 Résumé : A Hydrologic model, capable of approximating surface and subsurface runoff from a forested shallow-soil watershed without the time of concentration parameter, is developed. A Watershed is modeled as a series of vertically and horizontally linked nonlinear storages, each represented by a lumped mass-balance equation. The Resulting system of ordinary differential equations is evaluated by the fourth-order Runge-Kutta finite-difference method. Comparison of this simpler modeling approach with method of characteristics and Petrov-Galerkin finite-element solutions shows good agreement. However, because the performance of the preliminary formulation on a forested watershed was unsatisfactory, an extended subsurface model is developed that explicitly accounts for the presence of both the soil and the small channels between the soil layer and bedrock face. Application of the extended model to the same forested watershed shows significantly improved agreement between the observed and computed runoff hydrographs. Un modèle hydrologique, des capables de rapprocher l'écoulement extérieur et à fleur de terre d'une ligne de partage couverte de forêts de peu profond-sol sans période de paramètre de concentration, est développé. Une ligne de partage est modelée comme série de verticalement et les stockages non-linéaires horizontalement liés, chacun représenté par a lumped l'équation d'masse-équilibre. Le système résultant des équations ordinaires est évalué par la méthode de différence-finie de Runge-Kutta d'quatrième-ordre. La comparaison de cette approche modelante plus simple avec la méthode de solutions caractéristiques et d'fini-élément de Petrov-Galerkin montre la bonne concordance. Cependant, parce que l'exécution de la formulation préliminaire sur une ligne de partage couverte de forêts était insuffisante, on développe un modèle à fleur de terre prolongé qui explique explicitement la présence du sol et des petits canaux entre la couche de sol et le visage de roche en place. L'application du modèle prolongé à la même ligne de partage couverte de forêts montre l'accord sensiblement amélioré entre les hydrogrammes observés et calculés d'écoulement.

Optimal design and operation of irrigation pumping stations using mathematical programming and Genetic Algorithm (GA) / Mahdi Moradi-Jalal in Journal of hydraulic research, Vol. 46 N°2 (2008) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°2 (2008) . - p. 237-246 Titre : Optimal design and operation of irrigation pumping stations using mathematical programming and Genetic Algorithm (GA) Titre original : Conception et opération optimales des stations de pompage d'irrigation utilisant la programmation mathématique et l'algorithme génétique (GA) Type de document : texte imprimé Auteurs : Mahdi Moradi-Jalal, Auteur ; Karney, Bryan W., Auteur Article en page(s) : p. 237-246 Note générale : Hydraulique Résumé en Français Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Energy  costs  Genetic  algorithms  Irrigation  Lagrange  multipliers  Operation  Optimal  design  Pumping  stations Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : For many water authorities worldwide, one of the greatest potential areas for energy savings is in pump selection and in the related effective scheduling of daily pump operations. The optimal control and operation of an irrigation pumping station is achieved here by first solving the nonlinear governing model using Lagrange Multipliers (LM) and then through Genetic Algorithm (GA) approach. Computation in both methods is driven by an objective function that includes operating and capital costs subject to various performance and hydraulic constraints. The LM approach first specifies the annual energy costs and minimizes the total cost for all sets of pumping stations; the method then selects the least-cost pumps from among the feasible sets. The GA model simultaneously determines the least total annual cost of the pump station and its operation. The solution includes the selection of pump type, capacity, and the number of units, as well as scheduling the operation of irrigation pumps that results in minimum design and operating cost for a set of water demand curves. Application of the two models to a real-world project shows not only considerable savings in cost and energy but also highlights the efficiency and ease of the GA approach for solving complex problems of this type. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Optimal design and operation of irrigation pumping stations using mathematical programming and Genetic Algorithm (GA) = Conception et opération optimales des stations de pompage d'irrigation utilisant la programmation mathématique et l'algorithme génétique (GA) [texte imprimé] / Mahdi Moradi-Jalal, Auteur ; Karney, Bryan W., Auteur . - p. 237-246. Hydraulique Résumé en Français Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°2 (2008) . - p. 237-246 Mots-clés : Energy  costs  Genetic  algorithms  Irrigation  Lagrange  multipliers  Operation  Optimal  design  Pumping  stations Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : For many water authorities worldwide, one of the greatest potential areas for energy savings is in pump selection and in the related effective scheduling of daily pump operations. The optimal control and operation of an irrigation pumping station is achieved here by first solving the nonlinear governing model using Lagrange Multipliers (LM) and then through Genetic Algorithm (GA) approach. Computation in both methods is driven by an objective function that includes operating and capital costs subject to various performance and hydraulic constraints. The LM approach first specifies the annual energy costs and minimizes the total cost for all sets of pumping stations; the method then selects the least-cost pumps from among the feasible sets. The GA model simultaneously determines the least total annual cost of the pump station and its operation. The solution includes the selection of pump type, capacity, and the number of units, as well as scheduling the operation of irrigation pumps that results in minimum design and operating cost for a set of water demand curves. Application of the two models to a real-world project shows not only considerable savings in cost and energy but also highlights the efficiency and ease of the GA approach for solving complex problems of this type. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com

A transient 2-D water quality model for pipeline systems / Gholamreza Naser in Journal of hydraulic research, Vol. 46 n°4 (2008) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 46 n°4 (2008) . - pp. 516-525 Titre : A transient 2-D water quality model for pipeline systems Titre original : Un modèle 2-D transitoire de qualité de l'eau pour des systèmes de canalisation Type de document : texte imprimé Auteurs : Gholamreza Naser, Auteur ; Karney, Bryan W., Auteur Article en page(s) : pp. 516-525 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Chemical  constituent  decay  Finite  difference  method  Method  of  characteristic  Transient  flow  Turbulence  model Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : This study develops a water quality model in a pipeline during transient conditions using a two-dimensional (2-D) approach including advection, diffusion, and reaction terms. More specifically, using a modified Vardy-Hwang hydraulic model, a 2-D transient model for flow was coupled with a 2-D advection-diffusion-reaction model for chemical constituent concentration. A five-region turbulence model is used to compute turbulent shear stresses. Using a fixed grid method of characteristics, the hydraulic equations are integrated numerically to determine the velocity and pressure head. Then, an explicit/implicit finite difference method is used to integrate the advection-diffusion-reaction equation (ADRE). A reservoir-pipe-valve-reservoir system illustrates the 2-D behaviour of transient flow due to a sudden valve opening and results are compared with a one-dimensional (1-D) counterpart. Although the system response using the two models is not dramatically different, the 2-D results do show some discernable increases in realism and insight over the 1-D model. Interestingly, the study also reveals that the Taylor model produces insufficient dispersion in a large-diameter pipe carrying a fully turbulent flow with large Reynolds number. Cette étude développe un modèle de qualité de l'eau dans une canalisation pendant des états transitoires en utilisant une approche bidimensionnelle (2-D) comprenant la convection, la diffusion, et les termes de réaction. Plus spécifiquement, en utilisant un modèle hydraulique modifié de Vardy-Hwang, un modèle 2-D transitoire pour l'écoulement a été couplé à un modèle 2-D de convection-diffusion-réaction pour la concentration chimique des constituants. Un modèle de turbulence en cinq zones est employé pour calculer les efforts de cisaillement turbulents. En utilisant une méthode des caractéristiques en grille fixe, les équations hydrauliques sont intégrées numériquement pour déterminer la vitesse et la charge. Puis, une méthode de différences finies explicite/implicite est employée pour intégrer l'équation de convection-diffusion-réaction (ADRE). Un système de réservoir-conduite-vanne illustre le comportement 2-D de l'écoulement transitoire suite à une ouverture soudaine de vanne et les résultats sont comparés à une approche unidimensionnelle (1-D). Bien que les réponses des deux modèles ne soient pas nettement différentes, les résultats 2-D montrent un peu plus de réalisme et de discernement par rapport au modèle 1-D. D'une manière intéressante, l'étude montre également que le modèle de Taylor produit une dispersion insuffisante dans une conduite de large diamètre avec un écoulement pleinement turbulent et un grand nombre de Reynolds. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] A transient 2-D water quality model for pipeline systems = Un modèle 2-D transitoire de qualité de l'eau pour des systèmes de canalisation [texte imprimé] / Gholamreza Naser, Auteur ; Karney, Bryan W., Auteur . - pp. 516-525. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 46 n°4 (2008) . - pp. 516-525 Mots-clés : Chemical  constituent  decay  Finite  difference  method  Method  of  characteristic  Transient  flow  Turbulence  model Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : This study develops a water quality model in a pipeline during transient conditions using a two-dimensional (2-D) approach including advection, diffusion, and reaction terms. More specifically, using a modified Vardy-Hwang hydraulic model, a 2-D transient model for flow was coupled with a 2-D advection-diffusion-reaction model for chemical constituent concentration. A five-region turbulence model is used to compute turbulent shear stresses. Using a fixed grid method of characteristics, the hydraulic equations are integrated numerically to determine the velocity and pressure head. Then, an explicit/implicit finite difference method is used to integrate the advection-diffusion-reaction equation (ADRE). A reservoir-pipe-valve-reservoir system illustrates the 2-D behaviour of transient flow due to a sudden valve opening and results are compared with a one-dimensional (1-D) counterpart. Although the system response using the two models is not dramatically different, the 2-D results do show some discernable increases in realism and insight over the 1-D model. Interestingly, the study also reveals that the Taylor model produces insufficient dispersion in a large-diameter pipe carrying a fully turbulent flow with large Reynolds number. Cette étude développe un modèle de qualité de l'eau dans une canalisation pendant des états transitoires en utilisant une approche bidimensionnelle (2-D) comprenant la convection, la diffusion, et les termes de réaction. Plus spécifiquement, en utilisant un modèle hydraulique modifié de Vardy-Hwang, un modèle 2-D transitoire pour l'écoulement a été couplé à un modèle 2-D de convection-diffusion-réaction pour la concentration chimique des constituants. Un modèle de turbulence en cinq zones est employé pour calculer les efforts de cisaillement turbulents. En utilisant une méthode des caractéristiques en grille fixe, les équations hydrauliques sont intégrées numériquement pour déterminer la vitesse et la charge. Puis, une méthode de différences finies explicite/implicite est employée pour intégrer l'équation de convection-diffusion-réaction (ADRE). Un système de réservoir-conduite-vanne illustre le comportement 2-D de l'écoulement transitoire suite à une ouverture soudaine de vanne et les résultats sont comparés à une approche unidimensionnelle (1-D). Bien que les réponses des deux modèles ne soient pas nettement différentes, les résultats 2-D montrent un peu plus de réalisme et de discernement par rapport au modèle 1-D. D'une manière intéressante, l'étude montre également que le modèle de Taylor produit une dispersion insuffisante dans une conduite de large diamètre avec un écoulement pleinement turbulent et un grand nombre de Reynolds. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com