Prediction of instantaneous bottom shear stress for smooth turbulent bottom boundary layers under irregular waves / Tanaka, Hitoshi in Journal of hydraulic research, Vol. 44 N°1 (2006)  

Public ISBD [article]  inJournal of hydraulic research > Vol. 44 N°1 (2006) . - 94-106 p. Titre : Prediction of instantaneous bottom shear stress for smooth turbulent bottom boundary layers under irregular waves Titre original : Calcul de l'effort de cisaillement instantané au fond pour une couche limite de fond turbulente lisse sous l'action de vagues irrégulières Type de document : texte imprimé Auteurs : Tanaka, Hitoshi, Auteur ; Samad, Mustafa Ataus, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 94-106 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Wave boundary layer Irregular waves Bottom shear stress Couche de frontière vague Vagues irrégulières Effort cisaillement inférieur 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 method has been proposed to compute instantaneous turbulent bottom shear stress from the variation in free stream velocity under irregular waves for hydraulically smooth plane bed condition. Instantaneous free stream velocity and a modified relationship for turbulent wave friction factor have been introduced as the basis for the correlation with bottom shear stress. Turbulent friction factor and phase difference, obtained through spectral analysis of generated free stream velocity and corresponding bottom shear stress from k k-e model computation, corresponds quite well to those from laboratory data. Instantaneous bottom shear stress computed by the proposed method has been compared with those from experimental data for irregular waves. The proposed method presents a high degree of accuracy and has been found to be very convenient in defining the asymptotic behaviour of bottom shear stress variation under smooth plane bed condition. On a proposé une méthode pour calculer l'effort de cisaillement inférieur turbulent instantané de la variation de la vitesse libre de jet sous les vagues irrégulières pour l'état plat hydrauliquement doux de lit. La vitesse libre instantanée de jet et un rapport modifié pour le facteur turbulent de frottement de vague ont été présentés comme base pour la corrélation avec l'effort de cisaillement inférieur. Le facteur turbulent de frottement et la différence de phase, obtenue par l'analyse spectrale de la vitesse libre produite de jet et de l'effort de cisaillement inférieur correspondant du calcul de modèle de k-e, correspond tout à fait bien à ceux des données de laboratoire. L'effort de cisaillement inférieur instantané calculé par la méthode proposée a été comparé à ceux des données expérimentales pour les vagues irrégulières. La méthode proposée présente un degré élevé d'exactitude et s'est avérée très commode en définissant le comportement asymptotique de la variation inférieure d'effort de cisaillement dans la condition plate douce de lit. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Vagues En ligne : tanaka@tsunami2.civil.tohoku.ac.jp [article] Prediction of instantaneous bottom shear stress for smooth turbulent bottom boundary layers under irregular waves = Calcul de l'effort de cisaillement instantané au fond pour une couche limite de fond turbulente lisse sous l'action de vagues irrégulières [texte imprimé] / Tanaka, Hitoshi, Auteur ; Samad, Mustafa Ataus, Auteur . - 2006 . - 94-106 p. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°1 (2006) . - 94-106 p. Mots-clés : Wave boundary layer Irregular waves Bottom shear stress Couche de frontière vague Vagues irrégulières Effort cisaillement inférieur 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 method has been proposed to compute instantaneous turbulent bottom shear stress from the variation in free stream velocity under irregular waves for hydraulically smooth plane bed condition. Instantaneous free stream velocity and a modified relationship for turbulent wave friction factor have been introduced as the basis for the correlation with bottom shear stress. Turbulent friction factor and phase difference, obtained through spectral analysis of generated free stream velocity and corresponding bottom shear stress from k k-e model computation, corresponds quite well to those from laboratory data. Instantaneous bottom shear stress computed by the proposed method has been compared with those from experimental data for irregular waves. The proposed method presents a high degree of accuracy and has been found to be very convenient in defining the asymptotic behaviour of bottom shear stress variation under smooth plane bed condition. On a proposé une méthode pour calculer l'effort de cisaillement inférieur turbulent instantané de la variation de la vitesse libre de jet sous les vagues irrégulières pour l'état plat hydrauliquement doux de lit. La vitesse libre instantanée de jet et un rapport modifié pour le facteur turbulent de frottement de vague ont été présentés comme base pour la corrélation avec l'effort de cisaillement inférieur. Le facteur turbulent de frottement et la différence de phase, obtenue par l'analyse spectrale de la vitesse libre produite de jet et de l'effort de cisaillement inférieur correspondant du calcul de modèle de k-e, correspond tout à fait bien à ceux des données de laboratoire. L'effort de cisaillement inférieur instantané calculé par la méthode proposée a été comparé à ceux des données expérimentales pour les vagues irrégulières. La méthode proposée présente un degré élevé d'exactitude et s'est avérée très commode en définissant le comportement asymptotique de la variation inférieure d'effort de cisaillement dans la condition plate douce de lit. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Vagues En ligne : tanaka@tsunami2.civil.tohoku.ac.jp

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