Validation of a 3D RANS model to predict flow and stratification effects related to fish passage at hydropower dams / Haque, M. M. in Journal of hydraulic research, Vol. 45 N°6 (2007)  

Public ISBD [article]  inJournal of hydraulic research > Vol. 45 N°6 (2007) . - 787-796 p. Titre : Validation of a 3D RANS model to predict flow and stratification effects related to fish passage at hydropower dams Titre original : Validation d'un modèle 3D RANS pour prévoir les effets de l'écoulement et de la stratification sur le passage des poissons aux barrages hydroélectriques Type de document : texte imprimé Auteurs : Haque, M. M., Auteur ; Weber, L., Auteur ; Constantinescu, G., Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : 787-796 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : RANS model Thermally stratified flow Fish passage Hydropower dams Modèle de Écoulement thermiquement stratifié Passage poissons Barrages d'hydro-électricité 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 discusses the validation and application of a three-dimensional RANS model to simulate flow and temperature distributions within the powerhouse units and the forebay of McNary Dam on the Columbia River. The hydrodynamic model is first validated with data collected from an experimental model study of a single turbine intake unit. The capability of the model to predict stratification effects is then investigated by comparing the predicted temperature field with field data collected within the forebay of McNary Dam. It is found that the model is able to accurately predict the salient features of the thermally stratified flow within the forebay for a test case corresponding to strongly stratified conditions without spill and for a case corresponding to moderately stratified conditions with spill. The model is then applied to investigate the effects of introducing a floating curtain wall in the forebay on the gatewell temperatures at the 14 powerhouse units of the dam. It is found that one of the designs appears to alleviate the occurrence of adverse thermal conditions within the gatewells and fish collection channel. Ce document discute la validation et l'application d'un modèle tridimensionnel de RANS pour simuler des distributions d'écoulement et de température dans les unités de centrale électrique et le forebay du barrage de McNary sur le Fleuve Columbia. Le modèle hydrodynamique est d'abord validé avec des données rassemblées d'une étude modèle expérimentale d'une unité simple de prise de turbine. Les possibilités du modèle pour prévoir des effets de stratification sont alors étudiées en comparant le champ prévu de la température aux données de champ rassemblées dans le forebay du barrage de McNary. On le constate que le modèle peut prévoir exactement les dispositifs saillants de l'écoulement thermiquement stratifié dans le forebay pour un cas de test correspondant aux conditions fortement stratifiées sans flaque et pour un cas correspondant aux conditions modérément stratifiées à la flaque. Le modèle est alors appliqué pour étudier les effets de présenter un mur rideau de flottement dans le forebay sur les températures de gatewell aux 14 unités de centrale électrique du barrage. On le constate qu'une des conceptions semble alléger l'occurrence des conditions thermiques défavorables dans les gatewells et le canal de collection de poissons. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Barrages En ligne : mhaque@uiowa.edu, sconstan@engineering.uiowa.edu, larry-weber@uiowa.edu [article] Validation of a 3D RANS model to predict flow and stratification effects related to fish passage at hydropower dams = Validation d'un modèle 3D RANS pour prévoir les effets de l'écoulement et de la stratification sur le passage des poissons aux barrages hydroélectriques [texte imprimé] / Haque, M. M., Auteur ; Weber, L., Auteur ; Constantinescu, G., Auteur . - 2008 . - 787-796 p. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 45 N°6 (2007) . - 787-796 p. Mots-clés : RANS model Thermally stratified flow Fish passage Hydropower dams Modèle de Écoulement thermiquement stratifié Passage poissons Barrages d'hydro-électricité 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 discusses the validation and application of a three-dimensional RANS model to simulate flow and temperature distributions within the powerhouse units and the forebay of McNary Dam on the Columbia River. The hydrodynamic model is first validated with data collected from an experimental model study of a single turbine intake unit. The capability of the model to predict stratification effects is then investigated by comparing the predicted temperature field with field data collected within the forebay of McNary Dam. It is found that the model is able to accurately predict the salient features of the thermally stratified flow within the forebay for a test case corresponding to strongly stratified conditions without spill and for a case corresponding to moderately stratified conditions with spill. The model is then applied to investigate the effects of introducing a floating curtain wall in the forebay on the gatewell temperatures at the 14 powerhouse units of the dam. It is found that one of the designs appears to alleviate the occurrence of adverse thermal conditions within the gatewells and fish collection channel. Ce document discute la validation et l'application d'un modèle tridimensionnel de RANS pour simuler des distributions d'écoulement et de température dans les unités de centrale électrique et le forebay du barrage de McNary sur le Fleuve Columbia. Le modèle hydrodynamique est d'abord validé avec des données rassemblées d'une étude modèle expérimentale d'une unité simple de prise de turbine. Les possibilités du modèle pour prévoir des effets de stratification sont alors étudiées en comparant le champ prévu de la température aux données de champ rassemblées dans le forebay du barrage de McNary. On le constate que le modèle peut prévoir exactement les dispositifs saillants de l'écoulement thermiquement stratifié dans le forebay pour un cas de test correspondant aux conditions fortement stratifiées sans flaque et pour un cas correspondant aux conditions modérément stratifiées à la flaque. Le modèle est alors appliqué pour étudier les effets de présenter un mur rideau de flottement dans le forebay sur les températures de gatewell aux 14 unités de centrale électrique du barrage. On le constate qu'une des conceptions semble alléger l'occurrence des conditions thermiques défavorables dans les gatewells et le canal de collection de poissons. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Barrages En ligne : mhaque@uiowa.edu, sconstan@engineering.uiowa.edu, larry-weber@uiowa.edu

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