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Auteur Sebastien Erpicum
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Affiner la rechercheAnalyse expérimentale de l'influence des largeurs d'alvéoles sur la débitance des déversoirs en touches de piano / Olivier Machiels in La Houille blanche, N° 2 (Mars/Avril 2010)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 22-28
Titre : Analyse expérimentale de l'influence des largeurs d'alvéoles sur la débitance des déversoirs en touches de piano Titre original : Experimental study of the alveoli widths influence on the release capacity of Piano Key Weirs Type de document : texte imprimé Auteurs : Olivier Machiels, Auteur ; Sebastien Erpicum, Auteur ; Pierre Archambeau, Auteur Article en page(s) : pp. 22-28 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Déversoirs Analyse expérimentales Débit Touche de piano Alvéoles Index. décimale : 551.4 Résumé : Dans le cadre de la mise à niveau des capacités d’évacuation et de stockage d’ouvrages de retenue existants, l’utilisation de déversoirs en touches de piano (PKW) peut se révéler une alternative intéressante soit pour augmenter la débitance d’un seuil libre sans modifier l’emprise de l’ouvrage ni le niveau de retenue avant déversement, soit pour accroître le niveau de retenue avant déversement en conservant l’emprise de l’ouvrage et son niveau de sécurité. Afin d’aider à la compréhension du fonctionnement de ce nouveau type de déversoir et à la caractérisation de son potentiel hydraulique, les résultats d’une étude expérimentale ayant pour objectif de juger de l’influence de la largeur relative des alvéoles amont et aval sur les caractéristiques hydrodynamiques de la structure sont présentés. Une formulation analytique physiquement basée pour l’évaluation du coefficient de débit des PKW testés sur modèles réduits est proposée. Elle est en bonne correspondance avec les résultats expérimentaux et permet le calcul objectif du rapport de largeurs d’alvéoles optimal.
Within the framework of updating the release and storage capacities of existing reservoirs, the use of piano keys weirs (PKW) can be an interesting alternative either to increase the discharge of a free weir without changing the weir layout or the reservoir level, or increase the reservoir level before discharge while keeping the weir layout and the level of safety. In order to help to the understanding of the behavior of this new type of weirs and to characterize their hydraulic potential, the results of an experimental study with for objec-tives to study the influence of the relative width of the inlets and outlets on the hydrodynamic characteristics of the structure are presented. A process oriented analytical formulation for the evaluation of the discharge coefficient of the PKW tested on scale models is proposed. It is in satisfactory agreement with the experimental results and leads to an objective evaluation of the optimal ratio of the alveoli widths.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Analyse expérimentale de l'influence des largeurs d'alvéoles sur la débitance des déversoirs en touches de piano = Experimental study of the alveoli widths influence on the release capacity of Piano Key Weirs [texte imprimé] / Olivier Machiels, Auteur ; Sebastien Erpicum, Auteur ; Pierre Archambeau, Auteur . - pp. 22-28.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 22-28
Mots-clés : Déversoirs Analyse expérimentales Débit Touche de piano Alvéoles Index. décimale : 551.4 Résumé : Dans le cadre de la mise à niveau des capacités d’évacuation et de stockage d’ouvrages de retenue existants, l’utilisation de déversoirs en touches de piano (PKW) peut se révéler une alternative intéressante soit pour augmenter la débitance d’un seuil libre sans modifier l’emprise de l’ouvrage ni le niveau de retenue avant déversement, soit pour accroître le niveau de retenue avant déversement en conservant l’emprise de l’ouvrage et son niveau de sécurité. Afin d’aider à la compréhension du fonctionnement de ce nouveau type de déversoir et à la caractérisation de son potentiel hydraulique, les résultats d’une étude expérimentale ayant pour objectif de juger de l’influence de la largeur relative des alvéoles amont et aval sur les caractéristiques hydrodynamiques de la structure sont présentés. Une formulation analytique physiquement basée pour l’évaluation du coefficient de débit des PKW testés sur modèles réduits est proposée. Elle est en bonne correspondance avec les résultats expérimentaux et permet le calcul objectif du rapport de largeurs d’alvéoles optimal.
Within the framework of updating the release and storage capacities of existing reservoirs, the use of piano keys weirs (PKW) can be an interesting alternative either to increase the discharge of a free weir without changing the weir layout or the reservoir level, or increase the reservoir level before discharge while keeping the weir layout and the level of safety. In order to help to the understanding of the behavior of this new type of weirs and to characterize their hydraulic potential, the results of an experimental study with for objec-tives to study the influence of the relative width of the inlets and outlets on the hydrodynamic characteristics of the structure are presented. A process oriented analytical formulation for the evaluation of the discharge coefficient of the PKW tested on scale models is proposed. It is in satisfactory agreement with the experimental results and leads to an objective evaluation of the optimal ratio of the alveoli widths.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2012) . - pp. 34-40
Titre : Composite modeling to enhance hydraulic structures studies Type de document : texte imprimé Auteurs : Sebastien Erpicum, Auteur ; Benjamin J. Dewals, Auteur ; Pierre Archambeau, Auteur Année de publication : 2013 Article en page(s) : pp. 34-40 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Numerical models Physical models Scale models Hydrid modeling Parametric study Résumé : Physical modeling and numerical modeling are two efficient analysis approaches in hydraulic engineering. The interactive application of both methods is obviously the more effective response to most flow problems analyses. Indeed, it enables combining the inherent advantages of both approaches, which are complementary, while being beneficial to the delays as well as the quality of the analysis. The paper presents the way composite modeling is applied for years at the HECE - Laboratory of Engineering Hydraulics (University of Liege) to enhance hydraulic structures studies. Besides numerical model validation for which experimental benchmarks constitute the first reliable data source, simultaneous application of both modeling approaches may be envisaged in three different ways. Composite modeling may be used to increase the scale factor of physical models by reducing the layout of the real structure to be modeled, to provide a better answer to specific problems than a single approach study or to maximize the efficiency of experimental tests by reducing the range of variation of the unknown parameters to be tested. For each of these three issues depicted in the paper, several examples show how the combined use of efficient numerical solvers together with physical scale models enables to increase the overall quality and scope of the analyses while decreasing the delays and possibly the costs. ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Composite modeling to enhance hydraulic structures studies [texte imprimé] / Sebastien Erpicum, Auteur ; Benjamin J. Dewals, Auteur ; Pierre Archambeau, Auteur . - 2013 . - pp. 34-40.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2012) . - pp. 34-40
Mots-clés : Numerical models Physical models Scale models Hydrid modeling Parametric study Résumé : Physical modeling and numerical modeling are two efficient analysis approaches in hydraulic engineering. The interactive application of both methods is obviously the more effective response to most flow problems analyses. Indeed, it enables combining the inherent advantages of both approaches, which are complementary, while being beneficial to the delays as well as the quality of the analysis. The paper presents the way composite modeling is applied for years at the HECE - Laboratory of Engineering Hydraulics (University of Liege) to enhance hydraulic structures studies. Besides numerical model validation for which experimental benchmarks constitute the first reliable data source, simultaneous application of both modeling approaches may be envisaged in three different ways. Composite modeling may be used to increase the scale factor of physical models by reducing the layout of the real structure to be modeled, to provide a better answer to specific problems than a single approach study or to maximize the efficiency of experimental tests by reducing the range of variation of the unknown parameters to be tested. For each of these three issues depicted in the paper, several examples show how the combined use of efficient numerical solvers together with physical scale models enables to increase the overall quality and scope of the analyses while decreasing the delays and possibly the costs. ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in Journal of hydraulic research > Vol. 50 N° 6 (Novembre/Décembre 2012) . - pp. 642-643
Titre : Discharge coefficient for free and submerged flow over piano key weirs Type de document : texte imprimé Auteurs : Michael Pfister, Auteur ; Sebastien Erpicum, Auteur ; Olivier Machiels, Auteur Année de publication : 2013 Article en page(s) : pp. 642-643 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Note de contenu : Discussion ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00221686.2012.728025 [article] Discharge coefficient for free and submerged flow over piano key weirs [texte imprimé] / Michael Pfister, Auteur ; Sebastien Erpicum, Auteur ; Olivier Machiels, Auteur . - 2013 . - pp. 642-643.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 50 N° 6 (Novembre/Décembre 2012) . - pp. 642-643
Note de contenu : Discussion ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00221686.2012.728025
in La Houille blanche > N° 3 (Juin 2011) . - pp. 56-62
Titre : Efficient hydraulic numerical modelingwith multiblock grids and linked models Titre original : Modélisation hydraulique performante avec des maillages multiblocs et des modèles couplés Type de document : texte imprimé Auteurs : Sebastien Erpicum, Auteur ; Pierre Archambeau, Auteur ; Benjamin J. Dewals, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp. 56-62 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Volumes finis Equations des eaux peu profonds Multi-modèle Couplage 1D-2D Index. décimale : 551.4 Résumé : In the field of numerical hydraulic engineering, the size of the simulations is one of the current challenges to overcome in order to be able to consider with sufficient accuracy the large areas involved in practical applications. In this scope, the linking in the same computational domain of different solvers, each one used in the part of the simulation where its characteristics are most suitable, opens the door to huge modeling capacities. Such optimized hydraulic numerical modeling is presented in this paper with a multiblock multimodel 2D solver and its linking to a 1D model. After a description of the solvers, with emphasis on the linking procedures, theoretical test cases and real applications are presented.
Dans le domaine de la modélisation numérique en ingénierie hydraulique, le problème de la taille des simulations est un des défis actuellement à relever afin de permettre d’envisager avec une précision suffisante les grandes emprises d’études concernées par les applications pratiques. Dans ce cadre, le couplage de différents outils numériques au sein d’une même application, chacun d’eux étant appliqué à l’endroit où il s’avère le mieux adapté, ouvre la voie à des modélisations de grande ampleur. De tels outils numériques sont présentés dans cet article au travers d’un logiciel 2D multiblocs multimodèles et de son couplage avec un logiciel 1D. Après une description des modèles en insistant sur les procédures de couplage, des cas tests théoriques et des applications réelles sont présentés.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Efficient hydraulic numerical modelingwith multiblock grids and linked models = Modélisation hydraulique performante avec des maillages multiblocs et des modèles couplés [texte imprimé] / Sebastien Erpicum, Auteur ; Pierre Archambeau, Auteur ; Benjamin J. Dewals, Auteur . - 2011 . - pp. 56-62.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in La Houille blanche > N° 3 (Juin 2011) . - pp. 56-62
Mots-clés : Volumes finis Equations des eaux peu profonds Multi-modèle Couplage 1D-2D Index. décimale : 551.4 Résumé : In the field of numerical hydraulic engineering, the size of the simulations is one of the current challenges to overcome in order to be able to consider with sufficient accuracy the large areas involved in practical applications. In this scope, the linking in the same computational domain of different solvers, each one used in the part of the simulation where its characteristics are most suitable, opens the door to huge modeling capacities. Such optimized hydraulic numerical modeling is presented in this paper with a multiblock multimodel 2D solver and its linking to a 1D model. After a description of the solvers, with emphasis on the linking procedures, theoretical test cases and real applications are presented.
Dans le domaine de la modélisation numérique en ingénierie hydraulique, le problème de la taille des simulations est un des défis actuellement à relever afin de permettre d’envisager avec une précision suffisante les grandes emprises d’études concernées par les applications pratiques. Dans ce cadre, le couplage de différents outils numériques au sein d’une même application, chacun d’eux étant appliqué à l’endroit où il s’avère le mieux adapté, ouvre la voie à des modélisations de grande ampleur. De tels outils numériques sont présentés dans cet article au travers d’un logiciel 2D multiblocs multimodèles et de son couplage avec un logiciel 1D. Après une description des modèles en insistant sur les procédures de couplage, des cas tests théoriques et des applications réelles sont présentés.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 3 (2009) . - pp. 349-359
Titre : Experimental and numerical investigations of dike-break induced flows Titre original : Investigations experimentales et numériques sur les écoulements induits par les ruptures de digues Type de document : texte imprimé Auteurs : Sebastian Roger, Auteur ; McCoy, Benjamin J., Auteur ; Sebastien Erpicum, Auteur Article en page(s) : pp. 349-359 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Boussinesq coefficients Discontinous galerkin Dike break Shallow water 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 : Experimental model data are compared with numerical computations of dike-break induced flows, focusing on the final steady state. An idealized scale model was designed reproducing the specific boundary conditions of dike breaks. Discharges, water level, and depth profiles of horizontal velocities were recorded and validated by numerical modeling. The latter was performed by two different models solving the two-dimensional depth-averaged shallow water equations, namely a total variation diminishing Runge–Kutta discontinuous Galerkin finite element method, and a finite volume scheme involving a flux vector splitting approach. The results confirmed convergence and general applicability of both methods for dike-break problems. As regards their accuracy, the basic flow pattern was satisfactorily reproduced yet with differences compared to the measurements. Hence, additional simulations by the finite volume model were performed considering various turbulence closures, wall-roughnesses as well as nonuniform Boussinesq coefficients.
Des données de modèles expérimentaux sont comparées aux calculs numériques des écoulements induits par les ruptures de digues, en se concentrant sur l'état d'équilibre final. Un modèle réduit idéalisé a été conçu pour reproduire les conditions aux limites spécifiques des ruptures de digues. Les débits, le niveau d'eau, et les profils verticaux des vitesses horizontales ont été enregistrés et validés par modélisation numérique. Le dernier a été réalisé par deux modèles différents résolvant les équations bidimensionnelles en eau peu profonde moyennées sur la hauteur, à savoir une méthode TVD (total variation diminishing) de Runge-Kutta Galerkin discontinue en éléments finis, et un schéma en volumes finis comportant un splitting du vecteur flux. Les résultats ont confirmé la convergence et l'applicabilité générale des deux méthodes pour les problèmes de rupture de digues. En ce qui concerne leur exactitude, la configuration de base de l'écoulement a été reproduite d'une manière satisfaisante avec cependant des différences par rapport aux mesures. C'est pourquoi, des simulations additionnelles ont été effectuées avec un modèle en volumes finis en considérant diverses fermetures de la turbulence, et rugosités de paroi, ainsi que des coefficients de Boussinesq non-uniformes.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Experimental and numerical investigations of dike-break induced flows = Investigations experimentales et numériques sur les écoulements induits par les ruptures de digues [texte imprimé] / Sebastian Roger, Auteur ; McCoy, Benjamin J., Auteur ; Sebastien Erpicum, Auteur . - pp. 349-359.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 3 (2009) . - pp. 349-359
Mots-clés : Boussinesq coefficients Discontinous galerkin Dike break Shallow water 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 : Experimental model data are compared with numerical computations of dike-break induced flows, focusing on the final steady state. An idealized scale model was designed reproducing the specific boundary conditions of dike breaks. Discharges, water level, and depth profiles of horizontal velocities were recorded and validated by numerical modeling. The latter was performed by two different models solving the two-dimensional depth-averaged shallow water equations, namely a total variation diminishing Runge–Kutta discontinuous Galerkin finite element method, and a finite volume scheme involving a flux vector splitting approach. The results confirmed convergence and general applicability of both methods for dike-break problems. As regards their accuracy, the basic flow pattern was satisfactorily reproduced yet with differences compared to the measurements. Hence, additional simulations by the finite volume model were performed considering various turbulence closures, wall-roughnesses as well as nonuniform Boussinesq coefficients.
Des données de modèles expérimentaux sont comparées aux calculs numériques des écoulements induits par les ruptures de digues, en se concentrant sur l'état d'équilibre final. Un modèle réduit idéalisé a été conçu pour reproduire les conditions aux limites spécifiques des ruptures de digues. Les débits, le niveau d'eau, et les profils verticaux des vitesses horizontales ont été enregistrés et validés par modélisation numérique. Le dernier a été réalisé par deux modèles différents résolvant les équations bidimensionnelles en eau peu profonde moyennées sur la hauteur, à savoir une méthode TVD (total variation diminishing) de Runge-Kutta Galerkin discontinue en éléments finis, et un schéma en volumes finis comportant un splitting du vecteur flux. Les résultats ont confirmé la convergence et l'applicabilité générale des deux méthodes pour les problèmes de rupture de digues. En ce qui concerne leur exactitude, la configuration de base de l'écoulement a été reproduite d'une manière satisfaisante avec cependant des différences par rapport aux mesures. C'est pourquoi, des simulations additionnelles ont été effectuées avec un modèle en volumes finis en considérant diverses fermetures de la turbulence, et rugosités de paroi, ainsi que des coefficients de Boussinesq non-uniformes.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com
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