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Auteur Ram Balachandar
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Affiner la rechercheCharacteristics of a jet in the vicinity of a free surface / Jiahao Tian in Transactions of the ASME . Journal of fluids engineering, Vol. 134 N° 3 (Mars 2012)
in Transactions of the ASME . Journal of fluids engineering > Vol. 134 N° 3 (Mars 2012) . - 12 p.
Titre : Characteristics of a jet in the vicinity of a free surface Type de document : texte imprimé Auteurs : Jiahao Tian, Auteur ; Roussinova Vesselina, Auteur ; Ram Balachandar, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : 12 p. Note générale : Fluids engineering Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Round turbulent jet; free surface; velocity Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In this study, the characteristics of a round turbulent jet in the vicinity of a free surface are investigated. The jet issued from a nozzle located at a depth five times the nozzle diameter (d = 10 mm) below and parallel to the free surface. The jet exit velocity was 2.8 m/s and the resulting Reynolds number was 28,000. Instantaneous two-dimensional PIV measurements were obtained in the vertical central plane and in several horizontal planes at various distances (y/d = 0,±1,±2,±3± 4) from the axis of the nozzle. All fields-of-view were positioned at streamwise locations in the range of 28 < x/d < 62, where the jet interacts significantly with the free surface. The results reveal that the behavior of the surface jet is very similar to that of the free jet before it interacts with the free surface which occurs at about x/d = 30. Beyond this, the velocity normal to the free surface is diminished and those parallel to the free surface are enhanced in the region near the free surface. In the horizontal plane near the free surface (y/d = +4), the spreading of the surface jet is significantly greater than that of the free jet. The mean lateral flow in this region tends to be outward everywhere for the surface jet, while the opposite trend occurs in the free jet. Turbulence intensities in all three directions are reduced by the effect of the free surface confinement. Near the free surface, at y/d = +4, unlike the single peak streamwise turbulence intensity profile noticed in the case of the free jet, the off-axis double peaks reappear in the case of the surface jet. The magnitude of shear stress in the vertical central plane of the surface jet is smaller than that noticed in the free jet near the free surface. In identical horizontal planes, the shear stress (-[overline uw]) profiles are similar in both free jets and surface jets in regions where the interaction with the free surface is not significant (x/d [approximate] 30). As the downstream distance increases near the free surface, the magnitudes of the shear stress profiles are larger compared to that of the free jet. An increase in the normal component of vorticity is observed in the horizontal planes near the free surface. DEWEY : 620.1 ISSN : 0098-2202 En ligne : http://asmedl.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JFEGA4000134000003 [...] [article] Characteristics of a jet in the vicinity of a free surface [texte imprimé] / Jiahao Tian, Auteur ; Roussinova Vesselina, Auteur ; Ram Balachandar, Auteur . - 2012 . - 12 p.
Fluids engineering
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of fluids engineering > Vol. 134 N° 3 (Mars 2012) . - 12 p.
Mots-clés : Round turbulent jet; free surface; velocity Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In this study, the characteristics of a round turbulent jet in the vicinity of a free surface are investigated. The jet issued from a nozzle located at a depth five times the nozzle diameter (d = 10 mm) below and parallel to the free surface. The jet exit velocity was 2.8 m/s and the resulting Reynolds number was 28,000. Instantaneous two-dimensional PIV measurements were obtained in the vertical central plane and in several horizontal planes at various distances (y/d = 0,±1,±2,±3± 4) from the axis of the nozzle. All fields-of-view were positioned at streamwise locations in the range of 28 < x/d < 62, where the jet interacts significantly with the free surface. The results reveal that the behavior of the surface jet is very similar to that of the free jet before it interacts with the free surface which occurs at about x/d = 30. Beyond this, the velocity normal to the free surface is diminished and those parallel to the free surface are enhanced in the region near the free surface. In the horizontal plane near the free surface (y/d = +4), the spreading of the surface jet is significantly greater than that of the free jet. The mean lateral flow in this region tends to be outward everywhere for the surface jet, while the opposite trend occurs in the free jet. Turbulence intensities in all three directions are reduced by the effect of the free surface confinement. Near the free surface, at y/d = +4, unlike the single peak streamwise turbulence intensity profile noticed in the case of the free jet, the off-axis double peaks reappear in the case of the surface jet. The magnitude of shear stress in the vertical central plane of the surface jet is smaller than that noticed in the free jet near the free surface. In identical horizontal planes, the shear stress (-[overline uw]) profiles are similar in both free jets and surface jets in regions where the interaction with the free surface is not significant (x/d [approximate] 30). As the downstream distance increases near the free surface, the magnitudes of the shear stress profiles are larger compared to that of the free jet. An increase in the normal component of vorticity is observed in the horizontal planes near the free surface. DEWEY : 620.1 ISSN : 0098-2202 En ligne : http://asmedl.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JFEGA4000134000003 [...]
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N°1 (2009) . - pp. 66-81
Titre : Effect of Reynolds number, near-wall perturbation and turbulence on smooth open-channel flows Titre original : Effet du nombre de Reynolds, des perturbations près de la paroi et de la turbulence sur les écoulements en canal à surface libre Type de document : texte imprimé Auteurs : Bushra Afzal, Auteur ; Abdullah Al Faruque, Auteur ; Ram Balachandar, Auteur Article en page(s) : pp. 66-81 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Open-channel flow Near-wall perturbation Free stream turbulence Probability density functions Reynolds shear stress Skin friction coefficient Flow recovery 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 : Three series of experiments were conducted to study the effect of Reynolds number, near-wall perturbation and turbulence on the velocity characteristics of smooth open-channel flows. Measurements were carried out using a laser Doppler anemometer. The variables of interest include mean velocity, turbulence, velocity probability density functions and Gram-Charlier series coefficients. For the range of depth Reynolds number studied (23×103 < Reh <72×103), the turbulence intensity and Reynolds shear stress profiles show that the effect of Reynolds number can be significant in open-channel flows. However, at identical distances from the bed, the velocity probability density functions are relatively insensitive to Reynolds number effects. The coefficients of the Gram-Charlier series expansion are also independent of Reynolds number for wall normal distances y+ <300. In the case of the flow with the near-wall perturbation, the mean velocity profile at the farthest downstream station more-or-less recovers to the undisturbed state, whereas the turbulence intensity profiles do not completely recover. From the various profiles obtained downstream of the perturbation, the wall-normal distance corresponding to 0.01<0.1 requires a greater longitudinal distance to recover to the undisturbed state. As noticed from the velocity defect profiles, the effects of near-wall disturbance begin to penetrate into the flow with increasing distance from the perturbation. The presence of higher levels of turbulence influences the skin friction coefficient, the extent of collapse with the log–law and the wake parameter.
Trois séries d'expériences ont été entreprises pour étudier l'effet du nombre de Reynolds, des perturbations à la paroi et de la turbulence sur les caractéristiques de vitesse des écoulements en canal lisse à surface libre. Des mesures ont été effectuées à l'aide d'un anémomètre laser à effet Doppler. Les variables concernées sont la vitesse moyenne, la turbulence, la densité de probabilité de fluctuations de vitesses et les coefficients des séries de Gram-Charlier. Dans la gamme des nombres de Reynolds de profondeur étudiée (23 x 103 < Reh < 72 x 103), l'intensité de turbulence et les profils des contraintes de Reynolds montrent que l'effet du nombre de Reynolds peut être significatif dans les écoulements à surface libre. Cependant, à des distances identiques du fond, la densité de probabilité de fluctuations de vitesse est relativement peu sensible aux effets du nombre de Reynolds. Les coefficients de série de Gram-Charlier sont également indépendants du nombre de Reynolds pour les distances normales y+ de paroi < 300. Dans le cas de l'écoulement avec perturbation à la paroi, le profil moyen de vitesse à la station aval la plus lointaine récupère plus-ou-moins l'état non perturbé, tandis que les profils d'intensité de turbulence ne se récupèrent pas complètement. Des divers profils obtenus en aval de la perturbation, à la distance à la paroi correspondant à 0.01 < y/h < 0.1, une plus grande distance longitudinale est nécessaire pour récupérer l'état non perturbé. On note à partir des profils de vitesses déficitaires, que les effets de la perturbation à la paroi tendent à pénétrer dans l'écoulement en s'éloignant de la perturbation. La présence de niveaux plus élevés de turbulence influe sur le coefficient de frottement à la paroi, l'étendue de l'accord avec la loi-log et le paramètre de sillage.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Effect of Reynolds number, near-wall perturbation and turbulence on smooth open-channel flows = Effet du nombre de Reynolds, des perturbations près de la paroi et de la turbulence sur les écoulements en canal à surface libre [texte imprimé] / Bushra Afzal, Auteur ; Abdullah Al Faruque, Auteur ; Ram Balachandar, Auteur . - pp. 66-81.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N°1 (2009) . - pp. 66-81
Mots-clés : Open-channel flow Near-wall perturbation Free stream turbulence Probability density functions Reynolds shear stress Skin friction coefficient Flow recovery 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 : Three series of experiments were conducted to study the effect of Reynolds number, near-wall perturbation and turbulence on the velocity characteristics of smooth open-channel flows. Measurements were carried out using a laser Doppler anemometer. The variables of interest include mean velocity, turbulence, velocity probability density functions and Gram-Charlier series coefficients. For the range of depth Reynolds number studied (23×103 < Reh <72×103), the turbulence intensity and Reynolds shear stress profiles show that the effect of Reynolds number can be significant in open-channel flows. However, at identical distances from the bed, the velocity probability density functions are relatively insensitive to Reynolds number effects. The coefficients of the Gram-Charlier series expansion are also independent of Reynolds number for wall normal distances y+ <300. In the case of the flow with the near-wall perturbation, the mean velocity profile at the farthest downstream station more-or-less recovers to the undisturbed state, whereas the turbulence intensity profiles do not completely recover. From the various profiles obtained downstream of the perturbation, the wall-normal distance corresponding to 0.01<0.1 requires a greater longitudinal distance to recover to the undisturbed state. As noticed from the velocity defect profiles, the effects of near-wall disturbance begin to penetrate into the flow with increasing distance from the perturbation. The presence of higher levels of turbulence influences the skin friction coefficient, the extent of collapse with the log–law and the wake parameter.
Trois séries d'expériences ont été entreprises pour étudier l'effet du nombre de Reynolds, des perturbations à la paroi et de la turbulence sur les caractéristiques de vitesse des écoulements en canal lisse à surface libre. Des mesures ont été effectuées à l'aide d'un anémomètre laser à effet Doppler. Les variables concernées sont la vitesse moyenne, la turbulence, la densité de probabilité de fluctuations de vitesses et les coefficients des séries de Gram-Charlier. Dans la gamme des nombres de Reynolds de profondeur étudiée (23 x 103 < Reh < 72 x 103), l'intensité de turbulence et les profils des contraintes de Reynolds montrent que l'effet du nombre de Reynolds peut être significatif dans les écoulements à surface libre. Cependant, à des distances identiques du fond, la densité de probabilité de fluctuations de vitesse est relativement peu sensible aux effets du nombre de Reynolds. Les coefficients de série de Gram-Charlier sont également indépendants du nombre de Reynolds pour les distances normales y+ de paroi < 300. Dans le cas de l'écoulement avec perturbation à la paroi, le profil moyen de vitesse à la station aval la plus lointaine récupère plus-ou-moins l'état non perturbé, tandis que les profils d'intensité de turbulence ne se récupèrent pas complètement. Des divers profils obtenus en aval de la perturbation, à la distance à la paroi correspondant à 0.01 < y/h < 0.1, une plus grande distance longitudinale est nécessaire pour récupérer l'état non perturbé. On note à partir des profils de vitesses déficitaires, que les effets de la perturbation à la paroi tendent à pénétrer dans l'écoulement en s'éloignant de la perturbation. La présence de niveaux plus élevés de turbulence influe sur le coefficient de frottement à la paroi, l'étendue de l'accord avec la loi-log et le paramètre de sillage.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°6 (2008) . - pp. 764-776
Titre : Effects of varying submergence and channel width on local scour by plane turbulent wall jets Titre original : Effets de l'immersion variable et de la largeur de canal sur l'affouillement dû aux jets plans turbulents en paroi Type de document : texte imprimé Auteurs : Alex Bey, Auteur ; M. A. A. Faruque, Auteur ; Ram Balachandar, Auteur Article en page(s) : pp. 764-776 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Asymptotic state Channel width Cohesionless soil Plane jet Scour Submergence Tailwater ratio Turbulence Velocity-time history 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 : An experimental program was carried out to understand the role of channel width and varying tailwater depth on the scour caused by a plane wall jet. To this end, four groups of tests, denoted as A, B, C and D, were conducted. In group A, during each test the tailwater depth was gradually increased from 2bo to 20bo in a systematic manner. Here, bo is the nozzle height at the exit. In group B, the tailwater depth was gradually decreased from 20bo to 2bo. Group C tests were conducted at fixed tailwater depths based on inferences made from groups A and B tests but correspond to low tailwater conditions. Group D tests were conducted at fixed tailwater conditions corresponding to a large submergence.Within each group, the jet exit velocity was varied from 0.75 to 1.16 m/s while the channel width was varied from 100 to 400 mm. A two-dimensional laser Doppler anemometer was used to characterize the velocity field. Present observations indicate that the velocity-time history can be used to characterize various regimes of flow. Distinct velocity signature patterns have been identified for the digging and refilling phases. These patterns also serve to distinguish between high and low submergence flow. The complete absence of the refilling phase indicates high submergence flow. Most previous studies made the distinction between high and low submergence based on the tailwater ratio. However, the present results show that the distinction also depends on the jet exit velocity. Though the channel width does not have a significant effect on distinguishing the flow as high or low submergence, the scour pattern is affected by the channel width. Narrower channels tend to provide for a two-dimensional (2D) scour pattern in a nominally 2D flow, whereas, wider channels provide for a three-dimensional mound region. These aspects should be borne in mind while conducting future scour experiments and in developing empirical equations that are commonly used to describe scour geometry.
Un programme expérimental a été entrepris pour comprendre le rôle de la largeur de canal et de la profondeur variable du plan d'eau aval sur l'affouillement provoqué par un jet plan pariétal. À cet effet, quatre groupes d'essais, dénotés A, B, C et D, ont été réalisés. Dans le groupe A, pendant chaque essai la profondeur en aval a été graduellement augmentée de 2bo à 20bo d'une façon systématique. Ici, bo est la hauteur de tuyère à la sortie. Dans le groupe B, la profondeur en aval a été graduellement diminuée de 20bo à 2bo. Les essais du groupe C ont été effectués à des profondeurs fixes du plan d'eau aval basées sur des inférences faites à partir des essais du groupe A et du groupe B mais qui correspondent à des tirants d'eau bas. Les essais du groupe D ont été effectués avec un niveau aval fixe correspondant à une grande immersion. Dans chaque groupe, on a fait varier la vitesse de sortie du jet de 0.75 à 1.16 m/s, et la largeur de canal de 100 à 400 mm. Un anémomètre bidimensionnel laser Doppler a été utilisé pour caractériser le champ de vitesse. Les observations faites indiquent que la variation en temps de la vitesse peut servir à caractériser les différents régimes d'écoulement. Des modèles distincts de signature de vitesse ont été identifiés pour les phases de creusement et de remplissage. Ces modèles servent également à distinguer les immersions hautes et basses de l'écoulement. L'absence complète de la phase de remplissage indique un écoulement en forte immersion. La plupart des études précédentes ont fait une distinction entre les immersions élevées et basses basée sur le rapport au tirant d'eau aval. Cependant, les résultats actuels prouvent que cette distinction dépend également de la vitesse de sortie du jet. Bien que la largeur de canal n'ait pas un effet significatif sur la distinction entre une immersion élevée ou basse de l'écoulement, elle affecte par contre la forme de l'affouillement. Les canaux plus étroits tendent à générer une forme bidimensionnelle de l'affouillement dans un écoulement nominalement bidimensionnel, tandis que, les canaux plus larges génèrent une zone tridimensionnelle de monticule. Ces aspects devraient être pris en compte lors des futures expériences sur les affouillements et dans le développement des équations empiriques qui sont généralement utilisées pour en décrire la géométrie.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Effects of varying submergence and channel width on local scour by plane turbulent wall jets = Effets de l'immersion variable et de la largeur de canal sur l'affouillement dû aux jets plans turbulents en paroi [texte imprimé] / Alex Bey, Auteur ; M. A. A. Faruque, Auteur ; Ram Balachandar, Auteur . - pp. 764-776.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°6 (2008) . - pp. 764-776
Mots-clés : Asymptotic state Channel width Cohesionless soil Plane jet Scour Submergence Tailwater ratio Turbulence Velocity-time history 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 : An experimental program was carried out to understand the role of channel width and varying tailwater depth on the scour caused by a plane wall jet. To this end, four groups of tests, denoted as A, B, C and D, were conducted. In group A, during each test the tailwater depth was gradually increased from 2bo to 20bo in a systematic manner. Here, bo is the nozzle height at the exit. In group B, the tailwater depth was gradually decreased from 20bo to 2bo. Group C tests were conducted at fixed tailwater depths based on inferences made from groups A and B tests but correspond to low tailwater conditions. Group D tests were conducted at fixed tailwater conditions corresponding to a large submergence.Within each group, the jet exit velocity was varied from 0.75 to 1.16 m/s while the channel width was varied from 100 to 400 mm. A two-dimensional laser Doppler anemometer was used to characterize the velocity field. Present observations indicate that the velocity-time history can be used to characterize various regimes of flow. Distinct velocity signature patterns have been identified for the digging and refilling phases. These patterns also serve to distinguish between high and low submergence flow. The complete absence of the refilling phase indicates high submergence flow. Most previous studies made the distinction between high and low submergence based on the tailwater ratio. However, the present results show that the distinction also depends on the jet exit velocity. Though the channel width does not have a significant effect on distinguishing the flow as high or low submergence, the scour pattern is affected by the channel width. Narrower channels tend to provide for a two-dimensional (2D) scour pattern in a nominally 2D flow, whereas, wider channels provide for a three-dimensional mound region. These aspects should be borne in mind while conducting future scour experiments and in developing empirical equations that are commonly used to describe scour geometry.
Un programme expérimental a été entrepris pour comprendre le rôle de la largeur de canal et de la profondeur variable du plan d'eau aval sur l'affouillement provoqué par un jet plan pariétal. À cet effet, quatre groupes d'essais, dénotés A, B, C et D, ont été réalisés. Dans le groupe A, pendant chaque essai la profondeur en aval a été graduellement augmentée de 2bo à 20bo d'une façon systématique. Ici, bo est la hauteur de tuyère à la sortie. Dans le groupe B, la profondeur en aval a été graduellement diminuée de 20bo à 2bo. Les essais du groupe C ont été effectués à des profondeurs fixes du plan d'eau aval basées sur des inférences faites à partir des essais du groupe A et du groupe B mais qui correspondent à des tirants d'eau bas. Les essais du groupe D ont été effectués avec un niveau aval fixe correspondant à une grande immersion. Dans chaque groupe, on a fait varier la vitesse de sortie du jet de 0.75 à 1.16 m/s, et la largeur de canal de 100 à 400 mm. Un anémomètre bidimensionnel laser Doppler a été utilisé pour caractériser le champ de vitesse. Les observations faites indiquent que la variation en temps de la vitesse peut servir à caractériser les différents régimes d'écoulement. Des modèles distincts de signature de vitesse ont été identifiés pour les phases de creusement et de remplissage. Ces modèles servent également à distinguer les immersions hautes et basses de l'écoulement. L'absence complète de la phase de remplissage indique un écoulement en forte immersion. La plupart des études précédentes ont fait une distinction entre les immersions élevées et basses basée sur le rapport au tirant d'eau aval. Cependant, les résultats actuels prouvent que cette distinction dépend également de la vitesse de sortie du jet. Bien que la largeur de canal n'ait pas un effet significatif sur la distinction entre une immersion élevée ou basse de l'écoulement, elle affecte par contre la forme de l'affouillement. Les canaux plus étroits tendent à générer une forme bidimensionnelle de l'affouillement dans un écoulement nominalement bidimensionnel, tandis que, les canaux plus larges génèrent une zone tridimensionnelle de monticule. Ces aspects devraient être pris en compte lors des futures expériences sur les affouillements et dans le développement des équations empiriques qui sont généralement utilisées pour en décrire la géométrie.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com
in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering > Vol. 135 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 697–700
Titre : Experimental investigations of colloidal silica grouting in porous media Type de document : texte imprimé Auteurs : Tirupati Bolisetti, Auteur ; Stanley Reitsma, Auteur ; Ram Balachandar, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp. 697–700 Note générale : Geotechnical and geoenvironmental engineering Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Chemical grouting Pollution Environmental issues Viscosity Porous media Résumé : This paper presents the results of an experimental investigation performed to understand the processes influencing the injection of colloidal silica grout into porous media. Based on the combined analysis of grout injection pressures and the visually observed grout distribution patterns, three major processes, gelation, shear, and viscous fingering, have been identified to occur during grout injection. The results demonstrate the dynamic interplay between grout viscosity variations and the resulting flow instabilities. En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%29GT.1943-5606.0000007 [article] Experimental investigations of colloidal silica grouting in porous media [texte imprimé] / Tirupati Bolisetti, Auteur ; Stanley Reitsma, Auteur ; Ram Balachandar, Auteur . - 2009 . - pp. 697–700.
Geotechnical and geoenvironmental engineering
Langues : Anglais (eng)
in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering > Vol. 135 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 697–700
Mots-clés : Chemical grouting Pollution Environmental issues Viscosity Porous media Résumé : This paper presents the results of an experimental investigation performed to understand the processes influencing the injection of colloidal silica grout into porous media. Based on the combined analysis of grout injection pressures and the visually observed grout distribution patterns, three major processes, gelation, shear, and viscous fingering, have been identified to occur during grout injection. The results demonstrate the dynamic interplay between grout viscosity variations and the resulting flow instabilities. En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%29GT.1943-5606.0000007
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°2 (2008) . - p. 158-175
Titre : Influence of tailwater depth, sediment size and densimetric Froude number on scour by submerged square wall jets Titre original : Influence de la profondeur de remous, de la taille de sédiment et du nombre de Foudre densimétrique sur les affouillements dus à des jets pariétaux rectangulaires submergés Type de document : texte imprimé Auteurs : Partha Sarathi, Auteur ; M. A. A. Faruque, Auteur ; Ram Balachandar, Auteur Article en page(s) : p. 158-175 Note générale : Hydraulique
Résumé en FrançaisLangues : Anglais (eng) Mots-clés : Asymptotic state Cohesionels soil Jet scour Migrating dune Nozzle size-to-grain size ratio Tailwater ratio Turbulent bursts 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 : In this paper, an effort is made to better understand the scour caused by submerged square jets in a cohesionless sand bed. The variables of interest are the densimetric Froude number, the tailwater depth and sediment grain size. Experiments were carried out at three different values of densimetric Froude number, a range of tailwater conditions varying from low to very high submergence, and two different sand bed grain sizes. Velocity measurements were conducted using a laser Doppler anemometer. At a given densimetric Froude number, progressing from the start of the test towards asymptotic conditions, the geometric parameters used to describe scour are found to be sensitive to tailwater conditions and the ratio of the nozzle size-to-grain size. The present results indicate that the effect of nozzle size-to-grain size ratio can be important and needs to be incorporated in the interpretation of scour. The effect is reduced as asymptotic conditions are reached. At a given tailwater depth, the scour geometry tended to increase with increasing densimetric Froude number and the effect was prominent at all tailwater depths. Turbulent bursts have been noted to have an important role in the scour process, and are more distinguishable with the finer bed material. At low values of the relative tailwater depth, the flow and the corresponding scour pattern tends to be nonsymmetrical. Moreover, at low values of tailwater depth and higher densimetric Froude number, the scour pattern is quite different from the other test conditions. Empirical equations describing the scour geometry are proposed for the asymptotic state. These relations are found to be valid for a wide range of test conditions.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Influence of tailwater depth, sediment size and densimetric Froude number on scour by submerged square wall jets = Influence de la profondeur de remous, de la taille de sédiment et du nombre de Foudre densimétrique sur les affouillements dus à des jets pariétaux rectangulaires submergés [texte imprimé] / Partha Sarathi, Auteur ; M. A. A. Faruque, Auteur ; Ram Balachandar, Auteur . - p. 158-175.
Hydraulique
Résumé en Français
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°2 (2008) . - p. 158-175
Mots-clés : Asymptotic state Cohesionels soil Jet scour Migrating dune Nozzle size-to-grain size ratio Tailwater ratio Turbulent bursts 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 : In this paper, an effort is made to better understand the scour caused by submerged square jets in a cohesionless sand bed. The variables of interest are the densimetric Froude number, the tailwater depth and sediment grain size. Experiments were carried out at three different values of densimetric Froude number, a range of tailwater conditions varying from low to very high submergence, and two different sand bed grain sizes. Velocity measurements were conducted using a laser Doppler anemometer. At a given densimetric Froude number, progressing from the start of the test towards asymptotic conditions, the geometric parameters used to describe scour are found to be sensitive to tailwater conditions and the ratio of the nozzle size-to-grain size. The present results indicate that the effect of nozzle size-to-grain size ratio can be important and needs to be incorporated in the interpretation of scour. The effect is reduced as asymptotic conditions are reached. At a given tailwater depth, the scour geometry tended to increase with increasing densimetric Froude number and the effect was prominent at all tailwater depths. Turbulent bursts have been noted to have an important role in the scour process, and are more distinguishable with the finer bed material. At low values of the relative tailwater depth, the flow and the corresponding scour pattern tends to be nonsymmetrical. Moreover, at low values of tailwater depth and higher densimetric Froude number, the scour pattern is quite different from the other test conditions. Empirical equations describing the scour geometry are proposed for the asymptotic state. These relations are found to be valid for a wide range of test conditions.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com
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