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Wave-induced boundary layer flows over a flat and rippled bed / Ourmières, Yann in Journal of hydraulic research, Vol. 45 N°2 (2007) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 45 N°2 (2007) . - 239-253 p. Titre : Wave-induced boundary layer flows over a flat and rippled bed Titre original : Ecoulement de couche limite induits par la houle sur un fond plat et ondulé Type de document : texte imprimé Auteurs : Ourmières, Yann, Auteur ; Mouazé, Dominique, Auteur Article en page(s) : 239-253 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Wave-induced  flow  Flat  bed  Rippled  bed  Wave  flumes  LDV  2D  model  Stokes  drift  Ecoulement  induit  par  vague  Lit  plat  Lit  ondulé  Canalisations  de  vague  LDV  2D  modèle  Charge  la  dérive 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 wave-induced boundary layer flow over a rippled bed is studied. A two-dimensional model aiming to solve the flow in the vicinity of the bed has been developed. First the model is tested for a flat bed case and comparison is made with experimental data obtained by laser Doppler velocimetry (LDV) in two wave flumes presenting different characteristics. As the numerical and experimental results are compared, particular attention is given to the mean Eulerian velocity profiles calculated from the two sources and the theoretical solution from Longuet-Higgins [Philos. Trans. Roy. Soc. Lond. A 245 (1953) 535]. Discrepancies are explained and the use of the available theory is discussed. The numerical model is then adapted to a rippled bed case and compared to experimental data obtained by LDV in a wave flume fitted with a rippled bed. The dynamical consistency of the model is tested and the appearance of a vortex created at each half-wave cycle is shown. Mean velocity profiles are plotted at different locations along the ripple profile. Different types of profile are obtained depending on the location. Mean velocity profiles from the model are studied for other flow and ripple conditions and it is shown that the profiles located at mid-distance between the crest and the trough always featured negative overshoot amplitude while the profiles located above the crest and the trough could be of either sign. An example of flow visualizations is also shown and qualitative comparisons are made with the numerical model run for a similar case. On étudie l'écoulement de couche limite créé par la houle ondulé sur un fond ondulé. Un modèle bidimensionnel visant à résoudre l'écoulement à proximité du lit a été développé. D'abord le modèle est examiné pour une caisse plate de lit et la comparaison est rendue avec des données expérimentales obtenues par le laser Doppler velocimetry (LDV) dans deux canalisations de vague présentant différentes caractéristiques. Pendant que les résultats numériques et expérimentaux sont comparés, une attention particulière est donnée aux profils moyens de vitesse d'Eulerian calculés à partir des deux sources et de la solution théorique de Longuet-Higgins [Philos. Trans. Roy. Soc. Lond. 245 (1953) 535]. Des anomalies sont expliquées et l'utilisation de la théorie disponible est discutée. Le modèle numérique est alors adapté à une caisse ondulée de lit et comparé aux données expérimentales obtenues par LDV dans une canalisation de vague équipée d'un lit ondulé. L'uniformité dynamique du modèle est examinée et l'aspect d'un vortex créé à chaque cycle à demi onde est montré. Des profils moyens de vitesse sont tracés à différents endroits le long du profil d'ondulation. Différents types de profil sont obtenus selon l'endroit. Des profils moyens de vitesse du modèle sont étudiés pour l'autre écoulement et on montre des états et d'ondulation que les profils situés à la mi-distance entre la crête et la cuvette ont toujours comporté le négatif dépassent l'amplitude tandis que les profils situés au-dessus de la crête et de la cuvette pourraient être de l'un ou l'autre signe. Un exemple des visualisations d'écoulement est également montré et des comparaisons qualitatives sont faites avec le modèle numérique exécuté pour un cas semblable. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Houle En ligne : Yann.Ourmieres@hmg.inpg.fr [article] Wave-induced boundary layer flows over a flat and rippled bed = Ecoulement de couche limite induits par la houle sur un fond plat et ondulé [texte imprimé] / Ourmières, Yann, Auteur ; Mouazé, Dominique, Auteur . - 239-253 p. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 45 N°2 (2007) . - 239-253 p. Mots-clés : Wave-induced  flow  Flat  bed  Rippled  bed  Wave  flumes  LDV  2D  model  Stokes  drift  Ecoulement  induit  par  vague  Lit  plat  Lit  ondulé  Canalisations  de  vague  LDV  2D  modèle  Charge  la  dérive 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 wave-induced boundary layer flow over a rippled bed is studied. A two-dimensional model aiming to solve the flow in the vicinity of the bed has been developed. First the model is tested for a flat bed case and comparison is made with experimental data obtained by laser Doppler velocimetry (LDV) in two wave flumes presenting different characteristics. As the numerical and experimental results are compared, particular attention is given to the mean Eulerian velocity profiles calculated from the two sources and the theoretical solution from Longuet-Higgins [Philos. Trans. Roy. Soc. Lond. A 245 (1953) 535]. Discrepancies are explained and the use of the available theory is discussed. The numerical model is then adapted to a rippled bed case and compared to experimental data obtained by LDV in a wave flume fitted with a rippled bed. The dynamical consistency of the model is tested and the appearance of a vortex created at each half-wave cycle is shown. Mean velocity profiles are plotted at different locations along the ripple profile. Different types of profile are obtained depending on the location. Mean velocity profiles from the model are studied for other flow and ripple conditions and it is shown that the profiles located at mid-distance between the crest and the trough always featured negative overshoot amplitude while the profiles located above the crest and the trough could be of either sign. An example of flow visualizations is also shown and qualitative comparisons are made with the numerical model run for a similar case. On étudie l'écoulement de couche limite créé par la houle ondulé sur un fond ondulé. Un modèle bidimensionnel visant à résoudre l'écoulement à proximité du lit a été développé. D'abord le modèle est examiné pour une caisse plate de lit et la comparaison est rendue avec des données expérimentales obtenues par le laser Doppler velocimetry (LDV) dans deux canalisations de vague présentant différentes caractéristiques. Pendant que les résultats numériques et expérimentaux sont comparés, une attention particulière est donnée aux profils moyens de vitesse d'Eulerian calculés à partir des deux sources et de la solution théorique de Longuet-Higgins [Philos. Trans. Roy. Soc. Lond. 245 (1953) 535]. Des anomalies sont expliquées et l'utilisation de la théorie disponible est discutée. Le modèle numérique est alors adapté à une caisse ondulée de lit et comparé aux données expérimentales obtenues par LDV dans une canalisation de vague équipée d'un lit ondulé. L'uniformité dynamique du modèle est examinée et l'aspect d'un vortex créé à chaque cycle à demi onde est montré. Des profils moyens de vitesse sont tracés à différents endroits le long du profil d'ondulation. Différents types de profil sont obtenus selon l'endroit. Des profils moyens de vitesse du modèle sont étudiés pour l'autre écoulement et on montre des états et d'ondulation que les profils situés à la mi-distance entre la crête et la cuvette ont toujours comporté le négatif dépassent l'amplitude tandis que les profils situés au-dessus de la crête et de la cuvette pourraient être de l'un ou l'autre signe. Un exemple des visualisations d'écoulement est également montré et des comparaisons qualitatives sont faites avec le modèle numérique exécuté pour un cas semblable. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Houle En ligne : Yann.Ourmieres@hmg.inpg.fr