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Ajouter le résultat dans votre panierFlow patterns in nappe flow regime down low gradient stepped chutes / Toombes, L. in Journal of hydraulic research, Vol. 46 N°1 (2008)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 4-14 p.
Titre : Flow patterns in nappe flow regime down low gradient stepped chutes Titre original : Configurations des écoulements en nappe le long des déversoirs en gradins à pente faible Type de document : texte imprimé Auteurs : Toombes, L., Auteur ; Chanson, H., Auteur Article en page(s) : 4-14 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Spillways Stepped channels Low gradient Nappe flow regime Air-water flow Three-dimensional flow patterns Cascades Déversoirs Canaux renforcés Pente faible Régime d'écoulement de Nappe Ecoulement air-eau Configurations d'écoulement tridimensionnel Cascades 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 : Although modern gravity dam spillways include often steep chutes operating in skimming flow regime, succession of free-falling nappes (i.e. nappe flow regime) are more common on low gradient chutes and cascades, and this flow situation received little attention to date. New experiments were conducted in nappe flows without hydraulic jump in two large-size facilities with flat slopes. The flow on the stepped cascade displayed complex, three-dimensional patterns. Detailed air-water flow measurements were performed in the jet, at nappe impact and in the downstream flow region. Key results demonstrated that the flow on each step was rapidly varied, highly three-dimensional and strongly aerated.
Bien que les déversoirs modernes de barrage de poids incluent souvent des pentes raides fonctionnant en régime écumant , les successions de nappes en chute libre (c.-à-d. régime d'écoulement de nappe) sont plus commune sur les descendeurs et les cascades à pente faible, et cette situation d'écoulement reçue peu d'attention jusqu'ici. De nouvelles expériences ont été entreprises dans des écoulements de nappe sans saut hydraulique dans deux équipements de grande taille avec les pentes plates. L'écoulement sur la cascade faite un pas a montré les modèles complexes et tridimensionnels. Des mesures détaillées d'écoulement de l'air-eau ont été effectuées dans le gicleur, à l'impact de nappe et dans la région descendant d'écoulement. Les résultats principaux ont démontré que l'écoulement sur chaque étape a été rapidement varié, fortement tridimensionnel et fortement aéré.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Déversoirs En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/ [article] Flow patterns in nappe flow regime down low gradient stepped chutes = Configurations des écoulements en nappe le long des déversoirs en gradins à pente faible [texte imprimé] / Toombes, L., Auteur ; Chanson, H., Auteur . - 4-14 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 4-14 p.
Mots-clés : Spillways Stepped channels Low gradient Nappe flow regime Air-water flow Three-dimensional flow patterns Cascades Déversoirs Canaux renforcés Pente faible Régime d'écoulement de Nappe Ecoulement air-eau Configurations d'écoulement tridimensionnel Cascades 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 : Although modern gravity dam spillways include often steep chutes operating in skimming flow regime, succession of free-falling nappes (i.e. nappe flow regime) are more common on low gradient chutes and cascades, and this flow situation received little attention to date. New experiments were conducted in nappe flows without hydraulic jump in two large-size facilities with flat slopes. The flow on the stepped cascade displayed complex, three-dimensional patterns. Detailed air-water flow measurements were performed in the jet, at nappe impact and in the downstream flow region. Key results demonstrated that the flow on each step was rapidly varied, highly three-dimensional and strongly aerated.
Bien que les déversoirs modernes de barrage de poids incluent souvent des pentes raides fonctionnant en régime écumant , les successions de nappes en chute libre (c.-à-d. régime d'écoulement de nappe) sont plus commune sur les descendeurs et les cascades à pente faible, et cette situation d'écoulement reçue peu d'attention jusqu'ici. De nouvelles expériences ont été entreprises dans des écoulements de nappe sans saut hydraulique dans deux équipements de grande taille avec les pentes plates. L'écoulement sur la cascade faite un pas a montré les modèles complexes et tridimensionnels. Des mesures détaillées d'écoulement de l'air-eau ont été effectuées dans le gicleur, à l'impact de nappe et dans la région descendant d'écoulement. Les résultats principaux ont démontré que l'écoulement sur chaque étape a été rapidement varié, fortement tridimensionnel et fortement aéré.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Déversoirs En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 15-20 p.
Titre : Numerical investigation of flow recirculation in a draft tube Titre original : Etude numérique de la recirculation dans une chambre d'aspiration Type de document : texte imprimé Auteurs : Adane, K. K., Auteur ; Ormiston, S. J., Auteur ; Tachie, M. F., Auteur Article en page(s) : 15-20 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Draft tube Numerical analysis Turbulent flow Inflow slots Chambre d'aspiration Analyse numérique Écoulement turbulent Fentes d'apport 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 numerical investigation of turbulent flow in a draft tube with and without an opening (slot) in the top of each of its three outlet channels is presented. A commercial CFD code, CFX-5, is used to solve the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations and a standard k-ε turbulence model with a scalable wall-function. The case for no slots was compared with the cases of three mass flow rates into the slots. The results demonstrate that values of the overall pressure coefficient and velocity head obtained for various slot mass flow rates are not significantly different. The flow into the slots, however, creates different amounts of localised recirculation and backflow in the individual outlet channels formed between the two pier noses.
Cet article présente une étude numérique de l'écoulement turbulent dans une chambre d'aspiration tube avec et sans une ouverture (fente) dans le dessus de chacun de ses trois canaux de sortie. Un code commercial de CFD, CFX-5, est employé pour résoudre Reynolds-fait la moyenne Navier-Charge des équations et un modèle standard de turbulence de k-ε avec une mur-fonction extensible. La caisse pour aucunes fentes a été comparée aux cas de trois taux d'écoulement de la masse dans les fentes. Les résultats démontrent que les valeurs de la tête globale de coefficient et de vitesse de pression obtenue pour différents taux d'écoulement de la masse de fente ne sont pas sensiblement différentes. L'écoulement dans les fentes, cependant, crée différentes quantités de recyclage et de refoulement localisés dans les différents canaux de sortie formés entre les deux nez de pilier.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Turbulence En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/ [article] Numerical investigation of flow recirculation in a draft tube = Etude numérique de la recirculation dans une chambre d'aspiration [texte imprimé] / Adane, K. K., Auteur ; Ormiston, S. J., Auteur ; Tachie, M. F., Auteur . - 15-20 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 15-20 p.
Mots-clés : Draft tube Numerical analysis Turbulent flow Inflow slots Chambre d'aspiration Analyse numérique Écoulement turbulent Fentes d'apport 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 numerical investigation of turbulent flow in a draft tube with and without an opening (slot) in the top of each of its three outlet channels is presented. A commercial CFD code, CFX-5, is used to solve the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations and a standard k-ε turbulence model with a scalable wall-function. The case for no slots was compared with the cases of three mass flow rates into the slots. The results demonstrate that values of the overall pressure coefficient and velocity head obtained for various slot mass flow rates are not significantly different. The flow into the slots, however, creates different amounts of localised recirculation and backflow in the individual outlet channels formed between the two pier noses.
Cet article présente une étude numérique de l'écoulement turbulent dans une chambre d'aspiration tube avec et sans une ouverture (fente) dans le dessus de chacun de ses trois canaux de sortie. Un code commercial de CFD, CFX-5, est employé pour résoudre Reynolds-fait la moyenne Navier-Charge des équations et un modèle standard de turbulence de k-ε avec une mur-fonction extensible. La caisse pour aucunes fentes a été comparée aux cas de trois taux d'écoulement de la masse dans les fentes. Les résultats démontrent que les valeurs de la tête globale de coefficient et de vitesse de pression obtenue pour différents taux d'écoulement de la masse de fente ne sont pas sensiblement différentes. L'écoulement dans les fentes, cependant, crée différentes quantités de recyclage et de refoulement localisés dans les différents canaux de sortie formés entre les deux nez de pilier.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Turbulence En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 21-34 p.
Titre : Improved implementation of the HLL approximate Riemann solver for one-dimensional open channel flows Titre original : Une meilleure mise en oeuvre du solveur approché de Riemann HLL pour les écoulements unidimensionnels dans les canaux à surface libre Type de document : texte imprimé Auteurs : Ying, Xinya, Auteur ; Wang, Sam S. Y., Auteur Article en page(s) : 21-34 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Open channels Unsteady flow HLL Riemann solver Numerical models Canaux ouverts Écoulement transitoire Solutionneur de HLL Riemann Modèles numériques 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 : Several new techniques are proposed to overcome the deficiencies in the conventional formulation of the approximate Riemann solvers for onedimensional open channel flows, which include numerical imbalance and inaccuracy in the solution of discharge. The former arises in the case of irregular geometry and the latter in the presence of a hydraulic jump. These new techniques include: (1) adopting the form of the saint venant equations that include both gravity and pressure in one source term; (2) using water surface level as one of the primitive variables, in stead of cross-sectional area; (3) defining discharge at interface and evaluating it according to the flux obtained by the HLL Riemann solver; and (4) estimating water surface gradient based on piecewise linearly reconstructed variables in the second-order scheme. The performance of the resulting schemes is evaluated by means of theoretical analysis and various test examples, including ideal dam-break flows with dry and wet bed, hydraulic jump, steady flow over bump with hydraulic jump, wave interactions, tidal flow in an open channel, and wave propagation. it is demonstrated that the schemes have excellent numerical balance and mass conservation property and are capable of satisfactorily reproducing various open channel flows.
On propose plusieurs nouvelles techniques pour surmonter les insuffisances dans la formulation conventionnelle des solutionneurs approximatifs de Riemann pour les écoulements de canalisé ouverts unidimensionnels, qui incluent le déséquilibre et l'inexactitude numériques dans la solution de la décharge. L'ancien surgit dans le cas de la géométrie irrégulière et de ce dernier en présence d'un saut hydraulique. Ces nouvelles techniques incluent : (1) adoptant la forme des équations venant de saint qui incluent la pesanteur et la pression dans une limite de source ; (2) utilisant le niveau de surface de l'eau en tant qu'une des variables primitives, à la place de section ; (3) définissant la décharge à l'interface et l'évaluant selon le flux obtenu par le solutionneur de HLL Riemann ; et (4) estimant le gradient extérieur de l'eau basé sur des variables par morceaux linéairement reconstruites dans l'arrangement de second ordre. L'exécution des arrangements en résultant est évaluée au moyen d'analyse théorique et les divers exemples d'essai, y compris idéal barrage-cassent des écoulements avec le lit sec et humide, le saut hydraulique, le flux stationnaire au-dessus de la bosse avec le saut hydraulique, les interactions de vague, l'écoulement de marée dans un canal ouvert, et la propagation des ondes. on le démontre que les arrangements ont l'excellente propriété numérique de conservation d'équilibre et de masse et est capable de divers écoulements de canalisé ouverts d'une manière satisfaisante de reproduction.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Canaux -- -- Écoulement unidimensionnel En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/ [article] Improved implementation of the HLL approximate Riemann solver for one-dimensional open channel flows = Une meilleure mise en oeuvre du solveur approché de Riemann HLL pour les écoulements unidimensionnels dans les canaux à surface libre [texte imprimé] / Ying, Xinya, Auteur ; Wang, Sam S. Y., Auteur . - 21-34 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 21-34 p.
Mots-clés : Open channels Unsteady flow HLL Riemann solver Numerical models Canaux ouverts Écoulement transitoire Solutionneur de HLL Riemann Modèles numériques 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 : Several new techniques are proposed to overcome the deficiencies in the conventional formulation of the approximate Riemann solvers for onedimensional open channel flows, which include numerical imbalance and inaccuracy in the solution of discharge. The former arises in the case of irregular geometry and the latter in the presence of a hydraulic jump. These new techniques include: (1) adopting the form of the saint venant equations that include both gravity and pressure in one source term; (2) using water surface level as one of the primitive variables, in stead of cross-sectional area; (3) defining discharge at interface and evaluating it according to the flux obtained by the HLL Riemann solver; and (4) estimating water surface gradient based on piecewise linearly reconstructed variables in the second-order scheme. The performance of the resulting schemes is evaluated by means of theoretical analysis and various test examples, including ideal dam-break flows with dry and wet bed, hydraulic jump, steady flow over bump with hydraulic jump, wave interactions, tidal flow in an open channel, and wave propagation. it is demonstrated that the schemes have excellent numerical balance and mass conservation property and are capable of satisfactorily reproducing various open channel flows.
On propose plusieurs nouvelles techniques pour surmonter les insuffisances dans la formulation conventionnelle des solutionneurs approximatifs de Riemann pour les écoulements de canalisé ouverts unidimensionnels, qui incluent le déséquilibre et l'inexactitude numériques dans la solution de la décharge. L'ancien surgit dans le cas de la géométrie irrégulière et de ce dernier en présence d'un saut hydraulique. Ces nouvelles techniques incluent : (1) adoptant la forme des équations venant de saint qui incluent la pesanteur et la pression dans une limite de source ; (2) utilisant le niveau de surface de l'eau en tant qu'une des variables primitives, à la place de section ; (3) définissant la décharge à l'interface et l'évaluant selon le flux obtenu par le solutionneur de HLL Riemann ; et (4) estimant le gradient extérieur de l'eau basé sur des variables par morceaux linéairement reconstruites dans l'arrangement de second ordre. L'exécution des arrangements en résultant est évaluée au moyen d'analyse théorique et les divers exemples d'essai, y compris idéal barrage-cassent des écoulements avec le lit sec et humide, le saut hydraulique, le flux stationnaire au-dessus de la bosse avec le saut hydraulique, les interactions de vague, l'écoulement de marée dans un canal ouvert, et la propagation des ondes. on le démontre que les arrangements ont l'excellente propriété numérique de conservation d'équilibre et de masse et est capable de divers écoulements de canalisé ouverts d'une manière satisfaisante de reproduction.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Canaux -- -- Écoulement unidimensionnel En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 35-44 p.
Titre : Similitude and scale effects of air entrainment in hydraulic jumps Titre original : Similitude et effets d'échelle de l'entraînement d'air dans les ressauts hydrauliques Type de document : texte imprimé Auteurs : Chanson, Hubert, Auteur ; Gualtieri, Carlo, Auteur Article en page(s) : 35-44 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Hydraulic jumps Air entrainment Physical modellings Similitude Scale effects Ressauts hydrauliques Entraînement d'air Modellings physiques Similitude Effets de balance 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 hydraulic jump is characterized by some strong turbulence and air entrainment in the roller. New measurements were performed in two channels in which similar experiments with identical inflow Froude numbers and relative channel widths were conducted with a geometric scaling ratio of 2:1. Void fraction distributions showed the presence of an advection/diffusion shear layer in which the data followed an analytical solution of the diffusion equation for air bubbles. The data indicated some scale effects in the small channel in terms of void fraction and bubble count rate. Void fraction distributions implied comparatively greater detrainment at low Reynolds numbers yielding to lesser overall aeration of the jump roller. Dimensionless bubble count rates were significantly lower in the smaller channel especially in the mixing layer. The study is believed to be the first systematic investigation of scale effects affecting air entrainment in hydraulic jumps using an accurate air-water measurement technique.
Un ressaut hydraulique est caractérisé par une turbulence et entraînement d'air importants dans le rouleau. De nouvelles mesures ont été effectuées dans des deux canaux en lesquels des expériences semblables avec des nombres de Froude identiques d'apport et des largeurs relatives de canal ont été entreprises avec un rapport géométrique de graduation de 2 : 1. Les distributions vides de fraction ont montré la présence d'une couche de cisaillement d'advection/diffusion dans laquelle les données ont suivi une solution analytique de l'équation de diffusion pour des bulles d'air. Les données ont indiqué quelques effets de balance dans le petit canal en termes de taux vide de compte de fraction et de bulle. Les distributions vides de fraction ont impliqué un detrainment comparativement plus grand à de bas nombres de Reynolds rapportant à peu d'aération globale du rouleau de ressaut. Les taux sans dimensions de compte de bulle étaient sensiblement inférieurs dans le canal plus petit particulièrement dans la couche de mélange. On pense que l'étude est la première recherche systématique sur des effets de balance affectant l'entraînement d'air dans des ressaults hydrauliques utilisant une technique précise de mesure air-eau.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Ressaut hydraulique En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/ [article] Similitude and scale effects of air entrainment in hydraulic jumps = Similitude et effets d'échelle de l'entraînement d'air dans les ressauts hydrauliques [texte imprimé] / Chanson, Hubert, Auteur ; Gualtieri, Carlo, Auteur . - 35-44 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 35-44 p.
Mots-clés : Hydraulic jumps Air entrainment Physical modellings Similitude Scale effects Ressauts hydrauliques Entraînement d'air Modellings physiques Similitude Effets de balance 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 hydraulic jump is characterized by some strong turbulence and air entrainment in the roller. New measurements were performed in two channels in which similar experiments with identical inflow Froude numbers and relative channel widths were conducted with a geometric scaling ratio of 2:1. Void fraction distributions showed the presence of an advection/diffusion shear layer in which the data followed an analytical solution of the diffusion equation for air bubbles. The data indicated some scale effects in the small channel in terms of void fraction and bubble count rate. Void fraction distributions implied comparatively greater detrainment at low Reynolds numbers yielding to lesser overall aeration of the jump roller. Dimensionless bubble count rates were significantly lower in the smaller channel especially in the mixing layer. The study is believed to be the first systematic investigation of scale effects affecting air entrainment in hydraulic jumps using an accurate air-water measurement technique.
Un ressaut hydraulique est caractérisé par une turbulence et entraînement d'air importants dans le rouleau. De nouvelles mesures ont été effectuées dans des deux canaux en lesquels des expériences semblables avec des nombres de Froude identiques d'apport et des largeurs relatives de canal ont été entreprises avec un rapport géométrique de graduation de 2 : 1. Les distributions vides de fraction ont montré la présence d'une couche de cisaillement d'advection/diffusion dans laquelle les données ont suivi une solution analytique de l'équation de diffusion pour des bulles d'air. Les données ont indiqué quelques effets de balance dans le petit canal en termes de taux vide de compte de fraction et de bulle. Les distributions vides de fraction ont impliqué un detrainment comparativement plus grand à de bas nombres de Reynolds rapportant à peu d'aération globale du rouleau de ressaut. Les taux sans dimensions de compte de bulle étaient sensiblement inférieurs dans le canal plus petit particulièrement dans la couche de mélange. On pense que l'étude est la première recherche systématique sur des effets de balance affectant l'entraînement d'air dans des ressaults hydrauliques utilisant une technique précise de mesure air-eau.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Ressaut hydraulique En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 45-64 p.
Titre : Two-dimensional shallow-water model with porosity for urban flood modelling Titre original : Modèle bidimensionnel à porosité pour les écoulements de crues en milieu urbanisé Type de document : texte imprimé Auteurs : Soares-Frazão, Sandra, Auteur ; Lhomme, Julien, Auteur ; Guinot, Vincent, Auteur Article en page(s) : 45-64 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Porosity Urban flood Shallow-water Finite-volumes Scale model Porosité Inondation urbaine Eau peu profonde Volumes finis Modèle de balance 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 : Floodplains with urban areas have significant effects on inundation flows. Large-scale modelling of such zones thus requires a special treatment to involve those effects. This paper presents a shallow-water model with porosity to account for the reduction in storage and in the exchange sections due to presence of buildings and other structures on the floodplains. The introduction of the porosity in the shallow-water equations modifies the expressions for the fluxes and source terms. Furthermore, it implies the addition of a specific source term. The equations are solved by means of a finite-volume scheme with a modified HLLC Riemann solver and upwind treatment of the source terms. The possibilities of the proposed approach are demonstrated by an application to a large-scale experiment that was part of the European IMPACT project, which represents the severe flooding of the Italian Toce valley. This demonstrates the key advantage of the method, as it allows an accurate representation of the flow without detailed meshing of the urbanized area.
Les zones urbanisées présente dans les plaines d'inondation des rivières peuvent avoir des conséquences importantes sur les écoulements lors de crues. La modélisation à grande échelle de telles zones exige ainsi d'un traitement spécial d'impliquer ces effets. Ce document présente un modèle de fonds avec la porosité pour expliquer la réduction du stockage et des sections d'échange dues à la présence des bâtiments et d'autres structures sur les zones inondables. L'introduction de la porosité dans les équations de fonds modifie les expressions pour les flux et les limites de source. En outre, elle implique l'addition d'une limite spécifique de source. Les équations sont résolues au moyen d'un arrangement de fini-volume avec un solutionneur modifié de HLLC Riemann et un traitement à contre vent des limites de source. Les possibilités de l'approche proposée sont démontrées par une application à une expérience à grande échelle qui faisait partie du projet européen d'IMPACT, qui représente l'inondation grave de la vallée italienne de Toce. Ceci démontre l'avantage principal de la méthode, car il permet une représentation précise de l'écoulement sans maillage détaillé de la zone urbanisé.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Porosité -- -- Inondations En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/ [article] Two-dimensional shallow-water model with porosity for urban flood modelling = Modèle bidimensionnel à porosité pour les écoulements de crues en milieu urbanisé [texte imprimé] / Soares-Frazão, Sandra, Auteur ; Lhomme, Julien, Auteur ; Guinot, Vincent, Auteur . - 45-64 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 45-64 p.
Mots-clés : Porosity Urban flood Shallow-water Finite-volumes Scale model Porosité Inondation urbaine Eau peu profonde Volumes finis Modèle de balance 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 : Floodplains with urban areas have significant effects on inundation flows. Large-scale modelling of such zones thus requires a special treatment to involve those effects. This paper presents a shallow-water model with porosity to account for the reduction in storage and in the exchange sections due to presence of buildings and other structures on the floodplains. The introduction of the porosity in the shallow-water equations modifies the expressions for the fluxes and source terms. Furthermore, it implies the addition of a specific source term. The equations are solved by means of a finite-volume scheme with a modified HLLC Riemann solver and upwind treatment of the source terms. The possibilities of the proposed approach are demonstrated by an application to a large-scale experiment that was part of the European IMPACT project, which represents the severe flooding of the Italian Toce valley. This demonstrates the key advantage of the method, as it allows an accurate representation of the flow without detailed meshing of the urbanized area.
Les zones urbanisées présente dans les plaines d'inondation des rivières peuvent avoir des conséquences importantes sur les écoulements lors de crues. La modélisation à grande échelle de telles zones exige ainsi d'un traitement spécial d'impliquer ces effets. Ce document présente un modèle de fonds avec la porosité pour expliquer la réduction du stockage et des sections d'échange dues à la présence des bâtiments et d'autres structures sur les zones inondables. L'introduction de la porosité dans les équations de fonds modifie les expressions pour les flux et les limites de source. En outre, elle implique l'addition d'une limite spécifique de source. Les équations sont résolues au moyen d'un arrangement de fini-volume avec un solutionneur modifié de HLLC Riemann et un traitement à contre vent des limites de source. Les possibilités de l'approche proposée sont démontrées par une application à une expérience à grande échelle qui faisait partie du projet européen d'IMPACT, qui représente l'inondation grave de la vallée italienne de Toce. Ceci démontre l'avantage principal de la méthode, car il permet une représentation précise de l'écoulement sans maillage détaillé de la zone urbanisé.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Porosité -- -- Inondations En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 65-72 p.
Titre : Turbulence and cavity recirculation in air-water skimming flows on a stepped spillway Titre original : Turbulence et cavité de recirculation dans les écoulements d'écume air-eau sur un déversoir en gradins Type de document : texte imprimé Auteurs : Gonzalez, C. A., Auteur ; Chanson, Hubert, Auteur Article en page(s) : 65-72 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Air entrainment Cavity recirculation Flow resistance Physical modelling Skimming flow Turbulence Stepped spillways Entraînement d'air Recyclage de cavité Résistance d'écoulement Modélisation physique Écrémage de l'écoulement Turbulence Déversoirs 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 : Current expertise in air-water turbulent flows on stepped chutes is limited mostly to laboratory experiments at low to moderate Reynolds numbers on chutes with flat horizontal steps. In this study, highly turbulent air-water flows skimming down a large-size stepped chute were investigated with a 1V:2.5H slope. For some experiments, the cavity recirculation was controlled using triangular vanes, or longitudinal ribs, to enhance the interactions between the skimming flow and cavity recirculating region. New experiments were performed with seven configurations. The results demonstrated the strong influence of the vanes on the cavity recirculation patterns and on the air-water flow properties. An increase in flow resistance was observed consistently with maximum rate of energy dissipation achieved with vanes placed in a zigzag pattern.
L'expertise courante dans des écoulements turbulents de l'air-eau sur les descendeurs faits un pas est limitée la plupart du temps aux expériences de laboratoire aux nombres de Reynolds faibles-à-modérés sur des descendeurs avec des étapes horizontales plates. Dans cette étude, des écoulements fortement turbulents de l'air-eau écrémant en bas d'un descendeur fait un pas de grande taille ont été étudiés avec un 1V : pente 2.5H. Pour quelques expériences, le recyclage de cavité était commandé utilisant les palettes triangulaires, ou les nervures longitudinales, pour augmenter les interactions entre l'écoulement et la cavité de écrémage recyclant la région. De nouvelles expériences ont été exécutées avec sept configurations. Les résultats ont démontré l'influence forte des palettes sur les modèles de recyclage de cavité et sur les propriétés d'écoulement de l'air-eau. On a observé compatible une augmentation de résistance d'écoulement au taux maximum de dissipation d'énergie réalisé avec des palettes placées dans une disposition en zigzag.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Turbulence En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/ [article] Turbulence and cavity recirculation in air-water skimming flows on a stepped spillway = Turbulence et cavité de recirculation dans les écoulements d'écume air-eau sur un déversoir en gradins [texte imprimé] / Gonzalez, C. A., Auteur ; Chanson, Hubert, Auteur . - 65-72 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 65-72 p.
Mots-clés : Air entrainment Cavity recirculation Flow resistance Physical modelling Skimming flow Turbulence Stepped spillways Entraînement d'air Recyclage de cavité Résistance d'écoulement Modélisation physique Écrémage de l'écoulement Turbulence Déversoirs 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 : Current expertise in air-water turbulent flows on stepped chutes is limited mostly to laboratory experiments at low to moderate Reynolds numbers on chutes with flat horizontal steps. In this study, highly turbulent air-water flows skimming down a large-size stepped chute were investigated with a 1V:2.5H slope. For some experiments, the cavity recirculation was controlled using triangular vanes, or longitudinal ribs, to enhance the interactions between the skimming flow and cavity recirculating region. New experiments were performed with seven configurations. The results demonstrated the strong influence of the vanes on the cavity recirculation patterns and on the air-water flow properties. An increase in flow resistance was observed consistently with maximum rate of energy dissipation achieved with vanes placed in a zigzag pattern.
L'expertise courante dans des écoulements turbulents de l'air-eau sur les descendeurs faits un pas est limitée la plupart du temps aux expériences de laboratoire aux nombres de Reynolds faibles-à-modérés sur des descendeurs avec des étapes horizontales plates. Dans cette étude, des écoulements fortement turbulents de l'air-eau écrémant en bas d'un descendeur fait un pas de grande taille ont été étudiés avec un 1V : pente 2.5H. Pour quelques expériences, le recyclage de cavité était commandé utilisant les palettes triangulaires, ou les nervures longitudinales, pour augmenter les interactions entre l'écoulement et la cavité de écrémage recyclant la région. De nouvelles expériences ont été exécutées avec sept configurations. Les résultats ont démontré l'influence forte des palettes sur les modèles de recyclage de cavité et sur les propriétés d'écoulement de l'air-eau. On a observé compatible une augmentation de résistance d'écoulement au taux maximum de dissipation d'énergie réalisé avec des palettes placées dans une disposition en zigzag.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Turbulence En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 73-79 p.
Titre : Minimum channel length for roll-wave generation Titre original : Longueur de canal minimum pour la génération de rollwave Type de document : texte imprimé Auteurs : Di Cristo, C., Auteur ; Iervolino, M., Auteur ; Vacca, A., Auteur Article en page(s) : 73-79 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Minimum channel length Roll waves Spatial growth Stability analysis St Venant equations Longueur de canal minimum Roll waves Croissance spatiale Analyse de stabilité Équations de St Venant 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 initial phase of roll-wave development is investigated by means of spatial linear stability analysis using the St. Venant equations, subject to a pointwise time-varying oscillating disturbance. The predicted spatial growth is compared with both Vedernikov's results and those computed with a fully non-linear model. It is shown that for large values of the channel slope Vedernikov's theory systematically overpredicts the roll waves spatial growth rate, whereas the present analysis yields significant improvements. A modification of Montuori's criterion for the minimum channel length prediction is finally proposed, which agrees with available experimental data independently of the channel slope.
La phase initiale du développement de roll wave est étudiée au moyen d'analyse linéaire spatiale de stabilité utilisant les équations de rue Venant, sujet à une perturbation de oscillation variable dans le temps de pointwise. La croissance spatiale prévue est comparée aux deux résultats et ceux de Vedernikov calculée avec un modèle entièrement non linéaire. On lui montre que pour de grandes valeurs des overpredicts de la théorie du Vedernikov de pente de canal systématiquement le pain ondule le taux de croissance spatial, tandis que l'analyse actuelle rapporte des améliorations significatives. On propose finalement une modification du critère de Montuori pour la prévision minimum de longueur de canal, qui est conforme aux données expérimentales disponibles indépendamment de la pente de canal.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Systèmes linéaires -- -- Stabilité En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/ [article] Minimum channel length for roll-wave generation = Longueur de canal minimum pour la génération de rollwave [texte imprimé] / Di Cristo, C., Auteur ; Iervolino, M., Auteur ; Vacca, A., Auteur . - 73-79 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 73-79 p.
Mots-clés : Minimum channel length Roll waves Spatial growth Stability analysis St Venant equations Longueur de canal minimum Roll waves Croissance spatiale Analyse de stabilité Équations de St Venant 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 initial phase of roll-wave development is investigated by means of spatial linear stability analysis using the St. Venant equations, subject to a pointwise time-varying oscillating disturbance. The predicted spatial growth is compared with both Vedernikov's results and those computed with a fully non-linear model. It is shown that for large values of the channel slope Vedernikov's theory systematically overpredicts the roll waves spatial growth rate, whereas the present analysis yields significant improvements. A modification of Montuori's criterion for the minimum channel length prediction is finally proposed, which agrees with available experimental data independently of the channel slope.
La phase initiale du développement de roll wave est étudiée au moyen d'analyse linéaire spatiale de stabilité utilisant les équations de rue Venant, sujet à une perturbation de oscillation variable dans le temps de pointwise. La croissance spatiale prévue est comparée aux deux résultats et ceux de Vedernikov calculée avec un modèle entièrement non linéaire. On lui montre que pour de grandes valeurs des overpredicts de la théorie du Vedernikov de pente de canal systématiquement le pain ondule le taux de croissance spatial, tandis que l'analyse actuelle rapporte des améliorations significatives. On propose finalement une modification du critère de Montuori pour la prévision minimum de longueur de canal, qui est conforme aux données expérimentales disponibles indépendamment de la pente de canal.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Systèmes linéaires -- -- Stabilité En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 80-86 p.
Titre : A global model of a tidal jet including the effects of friction and bottom slope Titre original : Un modèle global de ruissellement de marée comprenant les effets du frottement et la pente de fond Type de document : texte imprimé Auteurs : Ortega-Sanchez, Miguel, Auteur ; Losada, Miguel A., Auteur ; Baquerizo, Asuncion, Auteur Article en page(s) : 80-86 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Tidal flow 2D horizontal jet Bottom friction Bottom slope Analytical model Écoulement de marée 2D gicleur horizontal Frottement inférieur Pente inférieure Modèle analytique 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 paper presents a global model describing the jet plane flow due to a tidal or river discharge. This model characterizes the geometry and the velocity field of the ebb-tidal jet in the whole domain including the effects of friction and bottom slope. The model does not have adjusting coefficients since they are obtained during the integration process. It can be concluded that higher values of the friction coefficient increase the jet width, whereas higher bottom slope reduces the jet width due to the incoming complementary water. Moreover, for small slopes, the area affected by the flow varies, essentially, with the friction coefficient, whereas for higher sloping bottoms this area can be assumed constant.
Cet article présente un modèle global décrivant le ruissellement plan dû a un courant de marée ou de fleuve. Ce modèle caractérise la géométrie et le champ de vitesse d'un ruissellement de jusant en tenant compte intégralement des effets de la pente de fond et du frottement. Le modèle n'a pas ajuster des coefficients puisqu'ils sont obtenus pendant le processus d'intégration. On peut conclure qu'un accroissement du coefficients de frottement augmente la largeur du ruisselement, tandis qu'une pente de fond plus élevée réduit la largeur de l'écoulement dû à l'apport d'eau complémentaire.
Qui plus est, pour de faibles pentes, le secteur affecté par l'écoulement varie, essentiellement, avec le coefficient de frottement, alors que pour les fonds de pente plus forte ce secteur peut être considéré comme constant.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Écoulement (hydrologie) -- -- Frottement En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/ [article] A global model of a tidal jet including the effects of friction and bottom slope = Un modèle global de ruissellement de marée comprenant les effets du frottement et la pente de fond [texte imprimé] / Ortega-Sanchez, Miguel, Auteur ; Losada, Miguel A., Auteur ; Baquerizo, Asuncion, Auteur . - 80-86 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 80-86 p.
Mots-clés : Tidal flow 2D horizontal jet Bottom friction Bottom slope Analytical model Écoulement de marée 2D gicleur horizontal Frottement inférieur Pente inférieure Modèle analytique 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 paper presents a global model describing the jet plane flow due to a tidal or river discharge. This model characterizes the geometry and the velocity field of the ebb-tidal jet in the whole domain including the effects of friction and bottom slope. The model does not have adjusting coefficients since they are obtained during the integration process. It can be concluded that higher values of the friction coefficient increase the jet width, whereas higher bottom slope reduces the jet width due to the incoming complementary water. Moreover, for small slopes, the area affected by the flow varies, essentially, with the friction coefficient, whereas for higher sloping bottoms this area can be assumed constant.
Cet article présente un modèle global décrivant le ruissellement plan dû a un courant de marée ou de fleuve. Ce modèle caractérise la géométrie et le champ de vitesse d'un ruissellement de jusant en tenant compte intégralement des effets de la pente de fond et du frottement. Le modèle n'a pas ajuster des coefficients puisqu'ils sont obtenus pendant le processus d'intégration. On peut conclure qu'un accroissement du coefficients de frottement augmente la largeur du ruisselement, tandis qu'une pente de fond plus élevée réduit la largeur de l'écoulement dû à l'apport d'eau complémentaire.
Qui plus est, pour de faibles pentes, le secteur affecté par l'écoulement varie, essentiellement, avec le coefficient de frottement, alors que pour les fonds de pente plus forte ce secteur peut être considéré comme constant.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Écoulement (hydrologie) -- -- Frottement En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 87-98 p.
Titre : One-dimensional explicit finite-volume model for sediment transport with transient flows over movable beds Titre original : Modèle explicite unidimentionnel en volumes finis pour le transport de sédiment dans les écoulements transitoires sur lit mobile Type de document : texte imprimé Auteurs : Wu, Weiming, Auteur ; Wang, Sam S. Y., Auteur Article en page(s) : 87-98 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Transient flow Overtopping flow Dam-break flow Sediment transport Erosion Movable bed One-dimensional model Finite volume method Écoulement transitoire Écoulement Overtopping Écoulement de coupure de barrage Transport des sédiments Érosion Lit mobile Modèle unidimensionnel Méthode volume finie 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 1D finite-volume model has been established to simulate the nonequilibrium transport of nonuniform sediment with transient flows, such as dam-break flow and overtopping flow, over movable beds. The effects of sediment transport and bed change on the flow are considered in the flow continuity and momentum equations. An explicit algorithm is adopted to solve the governing equations. The model has been tested preliminarily in several experimental cases, including an experiment on wedge development due to sediment overloading under transcritical flow conditions, an experiment on dam surface erosion due to overtopping flow, and two experiments on dam-break flow over movable beds. The model performs quite well in the cases of wedge development and overtopping flow, but significantly under-predicts the bed erosion due to dam-break flow. A modification has thus been made by considering the effects of sediment concentration on sediment settling and entrainment in the case of dam-break flow over movable beds. The present model has been compared with the traditional movable-bed “clear-water” model that ignores the effects of sediment on the flow. It has been found that the present model provides more reasonable predictions, and the “clear-water” model has larger errors when sediment transport is stronger and may even fail in the case of dam-break flow.
Un modèle du fini-volume 1D a été établi pour simuler le transport de non-équilibre du sédiment non-uniforme avec des écoulements transitoires, comme barrage-cassent l'écoulement et l'écoulement overtopping, au-dessus des lits mobiles. Les effets du transport des sédiments et du changement de lit sur l'écoulement sont considérés dans les équations de continuité et d'élan d'écoulement. Un algorithme explicite est adopté pour résoudre les équations de gouvernement. Le modèle a été examiné préalablement dans plusieurs cas expérimentaux, y compris une expérience sur le développement de cale dû au sédiment surchargeant dans des conditions transcritical d'écoulement, une expérience sur l'érosion de surface de barrage due à l'écoulement overtopping, et deux expériences sur barrage-cassent l'écoulement au-dessus des lits mobiles. Le modèle se comporte tout à fait bien lorsqu'il s'agit du développement de cale et de l'écoulement overtopping, mais sous-prévoit de manière significative que l'érosion de lit due à barrage-cassent l'écoulement. Une modification a été ainsi apportée en considérant les effets de la concentration en sédiment sur le sédiment arrangeant et l'entraînement dans le cas de barrage-cassent l'écoulement au-dessus des lits mobiles. Le modèle actuel a été comparé au modèle traditionnel de la « clair-eau » de mobile-lit qui ignore les effets du sédiment sur l'écoulement. On l'a constaté que le modèle actuel fournit des prévisions plus raisonnables, et le modèle de la « clair-eau » a de plus grandes erreurs quand le transport des sédiments est plus fort et peut même échouer dans le cas de barrage-cassent l'écoulement.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Régime transitoire (hydraulique) En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/ [article] One-dimensional explicit finite-volume model for sediment transport with transient flows over movable beds = Modèle explicite unidimentionnel en volumes finis pour le transport de sédiment dans les écoulements transitoires sur lit mobile [texte imprimé] / Wu, Weiming, Auteur ; Wang, Sam S. Y., Auteur . - 87-98 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 87-98 p.
Mots-clés : Transient flow Overtopping flow Dam-break flow Sediment transport Erosion Movable bed One-dimensional model Finite volume method Écoulement transitoire Écoulement Overtopping Écoulement de coupure de barrage Transport des sédiments Érosion Lit mobile Modèle unidimensionnel Méthode volume finie 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 1D finite-volume model has been established to simulate the nonequilibrium transport of nonuniform sediment with transient flows, such as dam-break flow and overtopping flow, over movable beds. The effects of sediment transport and bed change on the flow are considered in the flow continuity and momentum equations. An explicit algorithm is adopted to solve the governing equations. The model has been tested preliminarily in several experimental cases, including an experiment on wedge development due to sediment overloading under transcritical flow conditions, an experiment on dam surface erosion due to overtopping flow, and two experiments on dam-break flow over movable beds. The model performs quite well in the cases of wedge development and overtopping flow, but significantly under-predicts the bed erosion due to dam-break flow. A modification has thus been made by considering the effects of sediment concentration on sediment settling and entrainment in the case of dam-break flow over movable beds. The present model has been compared with the traditional movable-bed “clear-water” model that ignores the effects of sediment on the flow. It has been found that the present model provides more reasonable predictions, and the “clear-water” model has larger errors when sediment transport is stronger and may even fail in the case of dam-break flow.
Un modèle du fini-volume 1D a été établi pour simuler le transport de non-équilibre du sédiment non-uniforme avec des écoulements transitoires, comme barrage-cassent l'écoulement et l'écoulement overtopping, au-dessus des lits mobiles. Les effets du transport des sédiments et du changement de lit sur l'écoulement sont considérés dans les équations de continuité et d'élan d'écoulement. Un algorithme explicite est adopté pour résoudre les équations de gouvernement. Le modèle a été examiné préalablement dans plusieurs cas expérimentaux, y compris une expérience sur le développement de cale dû au sédiment surchargeant dans des conditions transcritical d'écoulement, une expérience sur l'érosion de surface de barrage due à l'écoulement overtopping, et deux expériences sur barrage-cassent l'écoulement au-dessus des lits mobiles. Le modèle se comporte tout à fait bien lorsqu'il s'agit du développement de cale et de l'écoulement overtopping, mais sous-prévoit de manière significative que l'érosion de lit due à barrage-cassent l'écoulement. Une modification a été ainsi apportée en considérant les effets de la concentration en sédiment sur le sédiment arrangeant et l'entraînement dans le cas de barrage-cassent l'écoulement au-dessus des lits mobiles. Le modèle actuel a été comparé au modèle traditionnel de la « clair-eau » de mobile-lit qui ignore les effets du sédiment sur l'écoulement. On l'a constaté que le modèle actuel fournit des prévisions plus raisonnables, et le modèle de la « clair-eau » a de plus grandes erreurs quand le transport des sédiments est plus fort et peut même échouer dans le cas de barrage-cassent l'écoulement.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Régime transitoire (hydraulique) En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 113-132 p.
Titre : Flow characteristics in meandering channels with non-mobile and mobile beds for overbank flows Titre original : Caractéristiques des écoulements de débordement dans des canaux de méandre à lit fixe et à lit mobile Type de document : texte imprimé Auteurs : Shiono, K., Auteur ; Spooner, J., Auteur ; Chan, T., Auteur Article en page(s) : 113-132 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Meandering channel Overbank flow Bedforms Flow structure Secondary flow evolution Canal de méandre Ecoulement débordant Formes de lit Structure d'écoulement Évolution secondaire d'écoulement 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 : Experiments were conducted in meandering channels with non-mobile and mobile beds to measure flow rates, velocities, turbulent kinetic energies, bedforms and sediment transport rates for overbank flows. The behaviour of bedform in meandering channels with overbank flows was observed using digital photogrammetry, with velocity measurements taken with a Laser Doppler Anemometer. The bedform structure and velocity distributions along the meandering channel were obtained for bank full flow and three overbank flow depths. Important interactions between the flow structure and bedform were observed along the meandering channel. The sediment transport rates collected during the experiment showed three phases; an increase in the sediment transport rate up to the bankfull level, a small decrease as the flow goes overbank up to a relative depth ratio of 0.3 and then an increase again for higher flow depths. The regions of higher turbulent kinetic energy were identified. The total energy losses due to friction, secondary flow and interfacial turbulence in the lower layer flow of the main channel were compared in both the non-mobile and mobile bed cases.
Des expériences ont été entreprises dans des canaux à méandres avec les lits fixes et mobiles pour mesurer les débits, les vitesses ,les énergies cinétiques turbulentes, les formes de lit et les taux de transport de sédiment, pour des écoulements de débordement. Le comportement des formes du fond a été observé en utilisant la photogrammétrie numérique ,et des mesures de vitesse par Anémométrie Laser Doppler. La structure de lit et les distributions de vitesse le long du canal ont été obtenues pour un écoulement normal à plein régime et trois tirants d'eau d'écoulement débordant. On a observé des interactions importantes. Le long du canal, entre la structure d'écoulement et la forme du fond. Les taux de transport solide collectés pendant l'expérience ont montré trois phases; une augmentation du taux de transport de sédiment jusqu'a ce que l'eau arrive niveau des berges, une petite diminution quand l'écoulement déborde jusqu'a un rapport relatif de profondeur de 0.3, et puis de nouveau une augmentation pour les tirants d'eau plus élevés. Les régions d'énergie cinétique turbulente plus élevée ont été identifiées. Toutes les déperditions d'énergie dues au frottement, à l'écoulement secondaire et à la turbulence d'interface dans la couche inférieure de l'écoulement du canal principal, ont été comparées dans les cas, fond mobile et fond fixe.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Canaux -- -- Méandres En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/ [article] Flow characteristics in meandering channels with non-mobile and mobile beds for overbank flows = Caractéristiques des écoulements de débordement dans des canaux de méandre à lit fixe et à lit mobile [texte imprimé] / Shiono, K., Auteur ; Spooner, J., Auteur ; Chan, T., Auteur . - 113-132 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 113-132 p.
Mots-clés : Meandering channel Overbank flow Bedforms Flow structure Secondary flow evolution Canal de méandre Ecoulement débordant Formes de lit Structure d'écoulement Évolution secondaire d'écoulement 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 : Experiments were conducted in meandering channels with non-mobile and mobile beds to measure flow rates, velocities, turbulent kinetic energies, bedforms and sediment transport rates for overbank flows. The behaviour of bedform in meandering channels with overbank flows was observed using digital photogrammetry, with velocity measurements taken with a Laser Doppler Anemometer. The bedform structure and velocity distributions along the meandering channel were obtained for bank full flow and three overbank flow depths. Important interactions between the flow structure and bedform were observed along the meandering channel. The sediment transport rates collected during the experiment showed three phases; an increase in the sediment transport rate up to the bankfull level, a small decrease as the flow goes overbank up to a relative depth ratio of 0.3 and then an increase again for higher flow depths. The regions of higher turbulent kinetic energy were identified. The total energy losses due to friction, secondary flow and interfacial turbulence in the lower layer flow of the main channel were compared in both the non-mobile and mobile bed cases.
Des expériences ont été entreprises dans des canaux à méandres avec les lits fixes et mobiles pour mesurer les débits, les vitesses ,les énergies cinétiques turbulentes, les formes de lit et les taux de transport de sédiment, pour des écoulements de débordement. Le comportement des formes du fond a été observé en utilisant la photogrammétrie numérique ,et des mesures de vitesse par Anémométrie Laser Doppler. La structure de lit et les distributions de vitesse le long du canal ont été obtenues pour un écoulement normal à plein régime et trois tirants d'eau d'écoulement débordant. On a observé des interactions importantes. Le long du canal, entre la structure d'écoulement et la forme du fond. Les taux de transport solide collectés pendant l'expérience ont montré trois phases; une augmentation du taux de transport de sédiment jusqu'a ce que l'eau arrive niveau des berges, une petite diminution quand l'écoulement déborde jusqu'a un rapport relatif de profondeur de 0.3, et puis de nouveau une augmentation pour les tirants d'eau plus élevés. Les régions d'énergie cinétique turbulente plus élevée ont été identifiées. Toutes les déperditions d'énergie dues au frottement, à l'écoulement secondaire et à la turbulence d'interface dans la couche inférieure de l'écoulement du canal principal, ont été comparées dans les cas, fond mobile et fond fixe.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Canaux -- -- Méandres En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com/
Exemplaires
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