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Two-layer shallow water computation of mud flow intrusions into quiescent waster / Chen, Su-Chin in Journal of hydraulic research, Vol. 45 N°1 (2007) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 45 N°1 (2007) . - 13-25 p. Titre : Two-layer shallow water computation of mud flow intrusions into quiescent waster Titre original : Calcul des intrusions de boue en eau calme par un écoulement bi-couche de faible profondeur Type de document : texte imprimé Auteurs : Chen, Su-Chin, Auteur ; Peng, Szu-Hsein, Auteur ; Capart, Hervé, Auteur Article en page(s) : 13-25 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Two-Layer  shallow  water  equations  Herschel-Bulkley  fluid  Confluence  problem  Equations  peu  profondes  de  l'eau  de  Deux-Couche  Fluide  de  Herschel-Bulkley  Problème  de  confluent 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 : The present computational study addresses two-layer shallow flows in which the superposed layers differ in velocity, density and rheology. The geomorphological phenomena motivating this model are confluence problems in which mud and debris surges slump into upland lakes and rivers. Specifically, the flows of interest are assumed to be sharply stratified, with a clear water layer flowing over a moving layer of mud modelled as a Herschel–Bulkley fluid. A finite volume computational scheme suitable for the simulation of such flows is presented and applied to various validation cases. The scheme extends to two-layer flows the robust method of Harten, Lax and Van Leer. Special care is devoted to the following numerical issues: the treatment of pressure along interfaces, the “contact points” at which the thickness of either layer can vanish, and the finite yield stress characterizing the mud rheology. Results are presented for the intrusion of mud surges into shallow quiescent water. L'étude numérique actuelle adresse les écoulements peu profonds de deux-couche dans lesquels les couches superposées diffèrent en vitesse, densité et rhéologie. Les phénomènes géomorphologiques motivant ce modèle sont des problèmes de confluent dans lesquels les montées subites de boue et de débris s'effondrent dans des lacs et des fleuves de montagne. Spécifiquement, on assume que les écoulements d'intérêt sont brusquement stratifiés, avec un excédent débordant de couche claire de l'eau par couche mobile de boue modelée comme fluide de Herschel-Bulkley. Un arrangement informatique de volume fini approprié à la simulation de tels coule est présenté et appliqué à de divers cas de validation. L'arrangement prolonge aux écoulements de deux-couche la méthode robuste de Harten, relâché et de Van Leer. Le soin spécial est consacré aux questions numériques suivantes : le traitement de la pression le long des interfaces, des « points de contact » à ce que l'épaisseur de l'une ou l'autre couche peut disparaître, et de l'effort de fléchissement fini caractérisant la rhéologie de boue. Des résultats sont présentés pour l'intrusion des montées subites de boue dans l'eau tranquille peu profonde. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Boue Ecoulement En ligne : scchen@nchu.edu.tw [article] Two-layer shallow water computation of mud flow intrusions into quiescent waster = Calcul des intrusions de boue en eau calme par un écoulement bi-couche de faible profondeur [texte imprimé] / Chen, Su-Chin, Auteur ; Peng, Szu-Hsein, Auteur ; Capart, Hervé, Auteur . - 13-25 p. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 45 N°1 (2007) . - 13-25 p. Mots-clés : Two-Layer  shallow  water  equations  Herschel-Bulkley  fluid  Confluence  problem  Equations  peu  profondes  de  l'eau  de  Deux-Couche  Fluide  de  Herschel-Bulkley  Problème  de  confluent 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 : The present computational study addresses two-layer shallow flows in which the superposed layers differ in velocity, density and rheology. The geomorphological phenomena motivating this model are confluence problems in which mud and debris surges slump into upland lakes and rivers. Specifically, the flows of interest are assumed to be sharply stratified, with a clear water layer flowing over a moving layer of mud modelled as a Herschel–Bulkley fluid. A finite volume computational scheme suitable for the simulation of such flows is presented and applied to various validation cases. The scheme extends to two-layer flows the robust method of Harten, Lax and Van Leer. Special care is devoted to the following numerical issues: the treatment of pressure along interfaces, the “contact points” at which the thickness of either layer can vanish, and the finite yield stress characterizing the mud rheology. Results are presented for the intrusion of mud surges into shallow quiescent water. L'étude numérique actuelle adresse les écoulements peu profonds de deux-couche dans lesquels les couches superposées diffèrent en vitesse, densité et rhéologie. Les phénomènes géomorphologiques motivant ce modèle sont des problèmes de confluent dans lesquels les montées subites de boue et de débris s'effondrent dans des lacs et des fleuves de montagne. Spécifiquement, on assume que les écoulements d'intérêt sont brusquement stratifiés, avec un excédent débordant de couche claire de l'eau par couche mobile de boue modelée comme fluide de Herschel-Bulkley. Un arrangement informatique de volume fini approprié à la simulation de tels coule est présenté et appliqué à de divers cas de validation. L'arrangement prolonge aux écoulements de deux-couche la méthode robuste de Harten, relâché et de Van Leer. Le soin spécial est consacré aux questions numériques suivantes : le traitement de la pression le long des interfaces, des « points de contact » à ce que l'épaisseur de l'une ou l'autre couche peut disparaître, et de l'effort de fléchissement fini caractérisant la rhéologie de boue. Des résultats sont présentés pour l'intrusion des montées subites de boue dans l'eau tranquille peu profonde. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Boue Ecoulement En ligne : scchen@nchu.edu.tw