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Turbulence measurements in positive surges and bores / Christian Koch in Journal of hydraulic research, Vol. 47 N°1 (2009) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N°1 (2009) . - pp. 29-40 Titre : Turbulence measurements in positive surges and bores Titre original : Mesures de turbulence dans les intumescences et les ressauts Type de document : texte imprimé Auteurs : Christian Koch, Auteur ; Chanson, Hubert, Auteur Article en page(s) : pp. 29-40 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Acoustic  Doppler  velocimetry  Bores  Physical  modelling  Positive  surge  Turbulence  Turbulent  velocity  measurements 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 positive surge results from a sudden change in flow that increases the flow depth. New experiments were conducted in a large channel. Most positive surge tests were conducted with a horizontal bed slope, a constant flow rate and uncontrolled flow conditions. The only dependant variable was the downstream gate opening after closure. Detailed turbulence measurements were performed with high-temporal resolution using side-looking acoustic Doppler velocimetry. Two types of positive surge were observed: undular surge for Froude numbers less than 1.7, and weak (breaking) surges above. Instantaneous velocity measurements beneath advancing surges showed a marked effect of the surge passage on the velocity field. Streamwise velocities showed rapid flow deceleration at all vertical elevations. Large fluctuations of longitudinal and transverse velocities were recorded beneath the surges, including some unsteady flow recirculation beneath a weak surge front. Turbulent stresses were deduced from high-pass filtered data. The results showed large normal and tangential Reynolds stresses beneath the surges. A comparison between undular and weak surges suggested some major difference. In weak surge flows, the data showed rapid flow separation beneath the surge front. In undular surges, maximum Reynolds stresses were observed beneath and just before each wave crest behind the leading wave. Une onde positive résulte d'un changement soudain de l'écoulement qui augmente le tirant d'eau. De nouvelles expériences ont été entreprises dans un grand canal. La plupart des essais de montée subite ont été effectués avec une pente horizontale de lit, un débit constant et des états non contrôlés d'écoulement. La seule variable indépendante était l'ouverture d'une vanne aval initialement fermée. Des mesures instantanées de turbulence ont été effectuées avec une haute résolution temporelle en utilisant un vélocimètre acoustique Doppler. On a observé deux types d'onde positive: intumescence ondulée pour un nombre de Froude inférieur à 1.7, et un faible ressaut (déferlant) au-delà. Les mesures instantanées de vitesse sous les ondes en progression ont montré un effet marqué de la montée subite sur le champ de vitesse. Les vitesses longitudinales ont montré une décélération rapide sur toute la profondeur. De grandes fluctuations des vitesses longitudinales et transversales ont été enregistrées sous les ondes, y compris des recirculations instables d'écoulement sous un front d'onde de faible ressaut. Des efforts turbulents ont été déduits des données filtrées passe-haut. Les résultats ont montré de grandes contraintes de Reynolds normales et tangentielles sous les ressauts. Une comparaison entre les ressauts faibles et les intumescences ondulées a suggéré quelques différences majeures. Dans les ressauts faibles, les données ont montré une variation rapide de l'écoulement sous le front. Dans les intumescences ondulées, on a observé des contraintes de Reynolds maximum en dessous et juste devant chaque crête de vague derrière la vague principale. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Turbulence measurements in positive surges and bores = Mesures de turbulence dans les intumescences et les ressauts [texte imprimé] / Christian Koch, Auteur ; Chanson, Hubert, Auteur . - pp. 29-40. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N°1 (2009) . - pp. 29-40 Mots-clés : Acoustic  Doppler  velocimetry  Bores  Physical  modelling  Positive  surge  Turbulence  Turbulent  velocity  measurements 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 positive surge results from a sudden change in flow that increases the flow depth. New experiments were conducted in a large channel. Most positive surge tests were conducted with a horizontal bed slope, a constant flow rate and uncontrolled flow conditions. The only dependant variable was the downstream gate opening after closure. Detailed turbulence measurements were performed with high-temporal resolution using side-looking acoustic Doppler velocimetry. Two types of positive surge were observed: undular surge for Froude numbers less than 1.7, and weak (breaking) surges above. Instantaneous velocity measurements beneath advancing surges showed a marked effect of the surge passage on the velocity field. Streamwise velocities showed rapid flow deceleration at all vertical elevations. Large fluctuations of longitudinal and transverse velocities were recorded beneath the surges, including some unsteady flow recirculation beneath a weak surge front. Turbulent stresses were deduced from high-pass filtered data. The results showed large normal and tangential Reynolds stresses beneath the surges. A comparison between undular and weak surges suggested some major difference. In weak surge flows, the data showed rapid flow separation beneath the surge front. In undular surges, maximum Reynolds stresses were observed beneath and just before each wave crest behind the leading wave. Une onde positive résulte d'un changement soudain de l'écoulement qui augmente le tirant d'eau. De nouvelles expériences ont été entreprises dans un grand canal. La plupart des essais de montée subite ont été effectués avec une pente horizontale de lit, un débit constant et des états non contrôlés d'écoulement. La seule variable indépendante était l'ouverture d'une vanne aval initialement fermée. Des mesures instantanées de turbulence ont été effectuées avec une haute résolution temporelle en utilisant un vélocimètre acoustique Doppler. On a observé deux types d'onde positive: intumescence ondulée pour un nombre de Froude inférieur à 1.7, et un faible ressaut (déferlant) au-delà. Les mesures instantanées de vitesse sous les ondes en progression ont montré un effet marqué de la montée subite sur le champ de vitesse. Les vitesses longitudinales ont montré une décélération rapide sur toute la profondeur. De grandes fluctuations des vitesses longitudinales et transversales ont été enregistrées sous les ondes, y compris des recirculations instables d'écoulement sous un front d'onde de faible ressaut. Des efforts turbulents ont été déduits des données filtrées passe-haut. Les résultats ont montré de grandes contraintes de Reynolds normales et tangentielles sous les ressauts. Une comparaison entre les ressauts faibles et les intumescences ondulées a suggéré quelques différences majeures. Dans les ressauts faibles, les données ont montré une variation rapide de l'écoulement sous le front. Dans les intumescences ondulées, on a observé des contraintes de Reynolds maximum en dessous et juste devant chaque crête de vague derrière la vague principale. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com