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Auteur Kang, Hyeongsik
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Affiner la rechercheNumerical investigations of mean flow and turbulence structures of partly-vegetated open-channel flows using the Reynolds stress model / Choi, Sung-Uk in Journal of hydraulic research, Vol. 44 N°2 (2006)
in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°2 (2006) . - 203-217 p.
Titre : Numerical investigations of mean flow and turbulence structures of partly-vegetated open-channel flows using the Reynolds stress model Titre original : Investigations numériques sur l'écoulement moyen et les structures turbulentes en canaux à surface libre partiellement revêtus de végétaux en utilisant le modèle de Raynolds Type de document : texte imprimé Auteurs : Choi, Sung-Uk, Auteur ; Kang, Hyeongsik, Auteur Article en page(s) : 203-217 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Reynolds stress model Partly-vegetated flow Secondary currents Turbulence Modèle d'effort de Reynolds Végétation en partie l'écoulement Courants secondaires Turbulence 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 : A Reynolds stress model for the numerical simulation of partly-vegetated flows is presented. The model uses Speziale, Sarkar, and Gatski’s model for the pressure–strain correlation, Mellor and Herring’s model and Rotta’s model for the diffusion and the dissipation rate of the Reynolds stress, respectively. The model is applied to partly-vegetated rectangular open-channel flows, and simulated results are compared with experimental data. The model satisfactorily predicts mean flow and turbulence statistics. Through numerical experiments, the evolution of secondary current patterns and mean flow structure are presented for different densities of vegetation. A budget analysis of the streamwise vorticity equation is also performed to investigate the mechanism by which secondary currents in a partly-vegetated open-channel flow are generated. In the vegetated zone, the production by anisotropy is important in generating secondary currents over the entire depth, except for regions close to the free surface and the bottom where Reynolds shear stress plays a key role. This is different from the vortical structure of plain open-channel flows.
On présente un modèle de contrainte de Reynolds pour la simulation numérique des écoulements en milieu partiellement végétal. On utilise le modèle de Speziale, de Sarkar, et de Gatski pour la corrélation de contrainte de pression, le modèle de Mellor et d'Herring et le modèle de Rotta pour la diffusion et le taux de dissipation de l'effort de Reynolds, respectivement. Le modèle est appliqué en partie des écoulements ouverts rectangulaires de canal, et des résultats simulés sont comparés aux données expérimentales. Le modèle prévoit d'une manière satisfaisante des statistiques moyennes d'écoulement et de turbulence. Par des expériences numériques, l'évolution des modèles courants secondaires et la structure moyenne d'écoulement sont présentées pour différentes densités de végétation. Une analyse de budget de l'équation de vorticité de streamwise est également exécutée pour étudier le mécanisme par lequel les courants secondaires dans a vegetated en partie l'écoulement ouvert de canal sont produits. Dans la zone végétale, la production par l'anisotropie est important en produisant des courants secondaires au-dessus de la profondeur entière, excepté des régions près de la surface libre et du fond où l'effort de cisaillement de Reynolds joue un rôle principal. C'est différent de la structure vertical des écoulements ouverts de canal de plaine.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Turbulence En ligne : schoi@yonsei.ac.kr [article] Numerical investigations of mean flow and turbulence structures of partly-vegetated open-channel flows using the Reynolds stress model = Investigations numériques sur l'écoulement moyen et les structures turbulentes en canaux à surface libre partiellement revêtus de végétaux en utilisant le modèle de Raynolds [texte imprimé] / Choi, Sung-Uk, Auteur ; Kang, Hyeongsik, Auteur . - 203-217 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°2 (2006) . - 203-217 p.
Mots-clés : Reynolds stress model Partly-vegetated flow Secondary currents Turbulence Modèle d'effort de Reynolds Végétation en partie l'écoulement Courants secondaires Turbulence 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 : A Reynolds stress model for the numerical simulation of partly-vegetated flows is presented. The model uses Speziale, Sarkar, and Gatski’s model for the pressure–strain correlation, Mellor and Herring’s model and Rotta’s model for the diffusion and the dissipation rate of the Reynolds stress, respectively. The model is applied to partly-vegetated rectangular open-channel flows, and simulated results are compared with experimental data. The model satisfactorily predicts mean flow and turbulence statistics. Through numerical experiments, the evolution of secondary current patterns and mean flow structure are presented for different densities of vegetation. A budget analysis of the streamwise vorticity equation is also performed to investigate the mechanism by which secondary currents in a partly-vegetated open-channel flow are generated. In the vegetated zone, the production by anisotropy is important in generating secondary currents over the entire depth, except for regions close to the free surface and the bottom where Reynolds shear stress plays a key role. This is different from the vortical structure of plain open-channel flows.
On présente un modèle de contrainte de Reynolds pour la simulation numérique des écoulements en milieu partiellement végétal. On utilise le modèle de Speziale, de Sarkar, et de Gatski pour la corrélation de contrainte de pression, le modèle de Mellor et d'Herring et le modèle de Rotta pour la diffusion et le taux de dissipation de l'effort de Reynolds, respectivement. Le modèle est appliqué en partie des écoulements ouverts rectangulaires de canal, et des résultats simulés sont comparés aux données expérimentales. Le modèle prévoit d'une manière satisfaisante des statistiques moyennes d'écoulement et de turbulence. Par des expériences numériques, l'évolution des modèles courants secondaires et la structure moyenne d'écoulement sont présentées pour différentes densités de végétation. Une analyse de budget de l'équation de vorticité de streamwise est également exécutée pour étudier le mécanisme par lequel les courants secondaires dans a vegetated en partie l'écoulement ouvert de canal sont produits. Dans la zone végétale, la production par l'anisotropie est important en produisant des courants secondaires au-dessus de la profondeur entière, excepté des régions près de la surface libre et du fond où l'effort de cisaillement de Reynolds joue un rôle principal. C'est différent de la structure vertical des écoulements ouverts de canal de plaine.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Turbulence En ligne : schoi@yonsei.ac.kr
in Journal of hydraulic research > Vol. 45 N°6 (2007) . - 829-840 p.
Titre : Numerical simulations of cellular secondary currents and suspended sediment transport in open-channel flows over smooth-rough bed strips Titre original : Simulations numériques des courants secondaires cellulaires et transport de sédiment en suspension sur les bancs de lit lisses-rugueux dans les écoulements en canaux à surface libre Type de document : texte imprimé Auteurs : Choi, Sung-Uk, Auteur ; Park, Moonhyeong, Auteur ; Kang, Hyeongsik, Auteur Article en page(s) : 829-840 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Cellular secondary curents Smooth-rough bed strips Reynolds stress model Turbulence Wide open-channel flow Curents secondaires cellulaires Bandes lisse-rugueuses de lit Modèle d'effort de Reynolds Turbulence Écoulement large d'ouvrir-canal 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 flow and transport of suspended sediment in open-channel flows over smooth-rough bed strips were simulated numerically. The flow equations were solved with the aid of the Reynolds stress model. Simulated flow structures are provided and compared with measured data available in the literature. The comparisons indicate that the numerical model successfully predicts the mean flow and turbulence statistics. The sediment distribution of suspended particles in such flows was also simulated. The transport equation for suspended sediment was solved using the eddy diffusivity concept. The computed results show that flows with higher concentration occur over the smooth strips as observed in a river flow during the floods. The eddy diffusivity profile was also obtained and compared with that from an analytical expression reported byWang and Cheng [Advances in Water Resources. 28 (2005) 441–450].
L'écoulement et le transport du sédiment suspendu dans des écoulements d'ouvrir-canal au-dessus des bandes lisse-rugueuses de lit ont été simulés numériquement. Les équations d'écoulement ont été résolues à l'aide du modèle d'effort de Reynolds. Des structures simulées d'écoulement sont équipées et comparées de données mesurées disponibles dans la littérature. Les comparaisons indiquent que le modèle numérique prévoit avec succès les statistiques moyennes d'écoulement et de turbulence. La distribution de sédiment des particules suspendues dans de tels écoulements a été également simulée. L'équation de transport pour le sédiment suspendu a été résolue utilisant le concept de diffusivité de remous. Les résultats calculés prouvent que les écoulements avec une concentration plus élevée se produisent au-dessus des bandes douces comme observées dans un écoulement de fleuve pendant les inondations. Le profil de diffusivité de remous a été également obtenu et comparé à cela d'une expression analytique a rapporté le byWang et Cheng [avances dans des ressources en eau. 28 (2005) 441-450].DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Sédiments (géologie) -- Transport En ligne : moon@kict.re.kr, kanghs@yonsei.ac.kr [article] Numerical simulations of cellular secondary currents and suspended sediment transport in open-channel flows over smooth-rough bed strips = Simulations numériques des courants secondaires cellulaires et transport de sédiment en suspension sur les bancs de lit lisses-rugueux dans les écoulements en canaux à surface libre [texte imprimé] / Choi, Sung-Uk, Auteur ; Park, Moonhyeong, Auteur ; Kang, Hyeongsik, Auteur . - 829-840 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 45 N°6 (2007) . - 829-840 p.
Mots-clés : Cellular secondary curents Smooth-rough bed strips Reynolds stress model Turbulence Wide open-channel flow Curents secondaires cellulaires Bandes lisse-rugueuses de lit Modèle d'effort de Reynolds Turbulence Écoulement large d'ouvrir-canal 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 flow and transport of suspended sediment in open-channel flows over smooth-rough bed strips were simulated numerically. The flow equations were solved with the aid of the Reynolds stress model. Simulated flow structures are provided and compared with measured data available in the literature. The comparisons indicate that the numerical model successfully predicts the mean flow and turbulence statistics. The sediment distribution of suspended particles in such flows was also simulated. The transport equation for suspended sediment was solved using the eddy diffusivity concept. The computed results show that flows with higher concentration occur over the smooth strips as observed in a river flow during the floods. The eddy diffusivity profile was also obtained and compared with that from an analytical expression reported byWang and Cheng [Advances in Water Resources. 28 (2005) 441–450].
L'écoulement et le transport du sédiment suspendu dans des écoulements d'ouvrir-canal au-dessus des bandes lisse-rugueuses de lit ont été simulés numériquement. Les équations d'écoulement ont été résolues à l'aide du modèle d'effort de Reynolds. Des structures simulées d'écoulement sont équipées et comparées de données mesurées disponibles dans la littérature. Les comparaisons indiquent que le modèle numérique prévoit avec succès les statistiques moyennes d'écoulement et de turbulence. La distribution de sédiment des particules suspendues dans de tels écoulements a été également simulée. L'équation de transport pour le sédiment suspendu a été résolue utilisant le concept de diffusivité de remous. Les résultats calculés prouvent que les écoulements avec une concentration plus élevée se produisent au-dessus des bandes douces comme observées dans un écoulement de fleuve pendant les inondations. Le profil de diffusivité de remous a été également obtenu et comparé à cela d'une expression analytique a rapporté le byWang et Cheng [avances dans des ressources en eau. 28 (2005) 441-450].DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Sédiments (géologie) -- Transport En ligne : moon@kict.re.kr, kanghs@yonsei.ac.kr
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 5 (2009) . - pp. 643-655
Titre : Scalar flux modeling of solute transport in open channel flows: numerical tests and effects of secondary currents Titre original : Modélisation du transport scalaire d'un soluté en canal: tests numériques et effets des courants secondaires Type de document : texte imprimé Auteurs : Kang, Hyeongsik, Auteur ; Choi, Sung-Uk, Auteur Article en page(s) : pp. 643-655 Note générale : Hydraulique
Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Open channel flow Reynolds flux Scalar flux model Secondary currents Solute transport 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 : Numerical experiments involving various algebraic scalar flux models for solute transport in open channel flows are presented. Five algebraic scalar flux models including these of Daly and Harlow, Abe and Suga, Suga and Abe, Sommer and So, and Wikstrom et al. are tested. For the flow computation, a Reynolds stress model is used. The models are applied to laboratory experiments of solute transport in rectangular and compound open channel flows. The performance of each model is evaluated both qualitatively and quantitatively. It is found that Daly and Harlow's model, although simple, predicts the solute transport most accurately. Further, with reference to the simulation results, the roles of the Reynolds fluxes and secondary currents in the solute transport equation are investigated. It is found that the Reynolds fluxes and secondary currents reduce and move the peak concentration, respectively.
Des expériences numériques impliquant différents modèles de transport scalaire algébrique pour le transport de soluté en canal sont présentées. Cinq modèles de transport scalaire algébriques, comprenant ceux de Daly et Harlow, Abe et Suga, Suga et Abe, Sommer et so, et Wikstrom et al. sont testés. Pour le calcul du débit, un modèle de contraintes de Reynolds est utilisé. Les modèles sont appliqués aux expériences de laboratoire de transport de soluté en canal rectangulaire composé. Les performances de chaque modèle sont évaluées à la fois qualitativement et quantitativement. Il se trouve que le modèle de Daly et Harlow, bien que simple, prédit le transport de soluté avec le plus de précision. En outre, dans les résultats de simulation, les rôles de transfert de Reynolds et de courants secondaires dans l'équation de transport de soluté sont examinés. Il est constaté qu'ils réduisent et déplacent la concentration maximale, respectivement.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Scalar flux modeling of solute transport in open channel flows: numerical tests and effects of secondary currents = Modélisation du transport scalaire d'un soluté en canal: tests numériques et effets des courants secondaires [texte imprimé] / Kang, Hyeongsik, Auteur ; Choi, Sung-Uk, Auteur . - pp. 643-655.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 5 (2009) . - pp. 643-655
Mots-clés : Open channel flow Reynolds flux Scalar flux model Secondary currents Solute transport 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 : Numerical experiments involving various algebraic scalar flux models for solute transport in open channel flows are presented. Five algebraic scalar flux models including these of Daly and Harlow, Abe and Suga, Suga and Abe, Sommer and So, and Wikstrom et al. are tested. For the flow computation, a Reynolds stress model is used. The models are applied to laboratory experiments of solute transport in rectangular and compound open channel flows. The performance of each model is evaluated both qualitatively and quantitatively. It is found that Daly and Harlow's model, although simple, predicts the solute transport most accurately. Further, with reference to the simulation results, the roles of the Reynolds fluxes and secondary currents in the solute transport equation are investigated. It is found that the Reynolds fluxes and secondary currents reduce and move the peak concentration, respectively.
Des expériences numériques impliquant différents modèles de transport scalaire algébrique pour le transport de soluté en canal sont présentées. Cinq modèles de transport scalaire algébriques, comprenant ceux de Daly et Harlow, Abe et Suga, Suga et Abe, Sommer et so, et Wikstrom et al. sont testés. Pour le calcul du débit, un modèle de contraintes de Reynolds est utilisé. Les modèles sont appliqués aux expériences de laboratoire de transport de soluté en canal rectangulaire composé. Les performances de chaque modèle sont évaluées à la fois qualitativement et quantitativement. Il se trouve que le modèle de Daly et Harlow, bien que simple, prédit le transport de soluté avec le plus de précision. En outre, dans les résultats de simulation, les rôles de transfert de Reynolds et de courants secondaires dans l'équation de transport de soluté sont examinés. Il est constaté qu'ils réduisent et déplacent la concentration maximale, respectivement.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com
