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Experimental and numerical modeling of a sluice gate flow / Mevlut Sami Akoz in Journal of hydraulic research, Vol. 47 N° 2+ Supplément (Mars/Avril 2009) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 2+ Supplément (Mars/Avril 2009) . - pp. 167-176 Titre : Experimental and numerical modeling of a sluice gate flow Titre original : Modélisation expérimentale et numérique d'un écoulement d'écluse Type de document : texte imprimé Auteurs : Mevlut Sami Akoz, Auteur ; Mehmet Salih Kirkgoz, Auteur ; Ahmet Alper Oner, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp. 167-176 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Numerical  modeling  Open  channel  flow  Particle  velocimetry  Sluice  gate  Surface  profile  Velocity  distribution  Volume  of  fluid  method 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 : Laboratory experiments are conducted to measure the velocities of 2D turbulent open channel flow upstream of a vertical sluice gate. The flow case having the same conditions with the experiment is analyzed by computational fluid dynamics simulation. The finite element method is used to solve the governing equations by employing the standard k–ε and standard k–ω turbulence closure models. The volume of fluid method is used to determine the free surface of the flow. The numerical results for the velocity field and the free surface profile from eight different computational meshes are compared with the experimental data, and based on the comparisons; the most suitable mesh system among the eight is selected. The comparisons of the numerical and experimental results show that the numerical simulation using the k–ε turbulence closure model predicts the velocity field and free surface profile more accurately compared to that of the k–ω turbulence model. Des expériences de laboratoire sont entreprises pour mesurer les vitesses de l'écoulement turbulent 2D dans un canal à l'amont d'une vanne verticale. Ce cas d'écoulement, dans les mêmes conditions que l'expérience, est analysé par simulation numérique. La méthode des éléments finis est employée pour résoudre les équations en utilisant les modèles standards de fermeture de la turbulence k-ε et k-ω. La méthode du volume de fluide est employée pour déterminer la surface libre de l'écoulement. Les résultats numériques pour le champ de vitesse et le profil de la surface libre obtenus avec huit maillages différents de calcul sont comparés aux données expérimentales; en se basant sur les comparaisons, le système de maillage le plus approprié parmi les huit est choisi. Les comparaisons des résultats numériques et expérimentaux montrent que la simulation utilisant le modèle de turbulence k-e donne un champ de vitesse et une surface libre meilleurs que celle qui utilise le modèle k-e. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Experimental and numerical modeling of a sluice gate flow = Modélisation expérimentale et numérique d'un écoulement d'écluse [texte imprimé] / Mevlut Sami Akoz, Auteur ; Mehmet Salih Kirkgoz, Auteur ; Ahmet Alper Oner, Auteur . - 2009 . - pp. 167-176. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 2+ Supplément (Mars/Avril 2009) . - pp. 167-176 Mots-clés : Numerical  modeling  Open  channel  flow  Particle  velocimetry  Sluice  gate  Surface  profile  Velocity  distribution  Volume  of  fluid  method 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 : Laboratory experiments are conducted to measure the velocities of 2D turbulent open channel flow upstream of a vertical sluice gate. The flow case having the same conditions with the experiment is analyzed by computational fluid dynamics simulation. The finite element method is used to solve the governing equations by employing the standard k–ε and standard k–ω turbulence closure models. The volume of fluid method is used to determine the free surface of the flow. The numerical results for the velocity field and the free surface profile from eight different computational meshes are compared with the experimental data, and based on the comparisons; the most suitable mesh system among the eight is selected. The comparisons of the numerical and experimental results show that the numerical simulation using the k–ε turbulence closure model predicts the velocity field and free surface profile more accurately compared to that of the k–ω turbulence model. Des expériences de laboratoire sont entreprises pour mesurer les vitesses de l'écoulement turbulent 2D dans un canal à l'amont d'une vanne verticale. Ce cas d'écoulement, dans les mêmes conditions que l'expérience, est analysé par simulation numérique. La méthode des éléments finis est employée pour résoudre les équations en utilisant les modèles standards de fermeture de la turbulence k-ε et k-ω. La méthode du volume de fluide est employée pour déterminer la surface libre de l'écoulement. Les résultats numériques pour le champ de vitesse et le profil de la surface libre obtenus avec huit maillages différents de calcul sont comparés aux données expérimentales; en se basant sur les comparaisons, le système de maillage le plus approprié parmi les huit est choisi. Les comparaisons des résultats numériques et expérimentaux montrent que la simulation utilisant le modèle de turbulence k-e donne un champ de vitesse et une surface libre meilleurs que celle qui utilise le modèle k-e. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com

Numerical modeling of flow over a chute spillway / Mehmet Salih Kirkgoz in Journal of hydraulic research, Vol. 47 N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 6 (2009) . - pp. 790-797 Titre : Numerical modeling of flow over a chute spillway Titre original : Modélisation numérique de l'écoulement sur un déversoir de chute Type de document : texte imprimé Auteurs : Mehmet Salih Kirkgoz, Auteur ; Mevlut Sami Akoz, Auteur ; Ahmet Alper Oner, Auteur Article en page(s) : pp. 790-797 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Chute  spillway  Laser  Doppler  anemometry  Nimerical  modeling  Surface  profile  Velocity  distribution  Volume  of  fluid  method 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 : The simulation performance of two-dimensional flow over a round-crested chute spillway is examined using the finite element method along with the standard k-ε and the standard k-ω turbulence models. The volume of fluid method is used to determine the free surface of the flow.A mesh dependence study is conducted using the results obtained from three meshes of different densities. Grid convergence analyses indicate that the discretization error in the predicted velocities on the fine-mesh solution is within 2%. A two-layer model for the near-wall treatment was adopted involving a sufficiently fine mesh to model the viscosity-affected region. The numerical results are compared with experimental data for validation of turbulence models. Mean square errors of measured and predicted free surface and velocity profiles indicate that although both closure models predict the chute flow properties with a reasonable accuracy, the agreement using the k-εmodel is slightly better. Les performances de simulation de l'écoulement à deux dimensions sur un déversoir de chute à crête arrondie sont examinées en utilisant la méthode des éléments finis avec les modèles de turbulence k-ε standard et k-w standard. La méthode du volume de fluide est utilisée pour déterminer la surface libre de l'écoulement. Une étude de l'influence des mailles est effectuée à l'aide des résultats obtenus sur trois maillages de densités différentes. Les analyses de convergence de grille indiquent que l'erreur de discrétisation sur les vitesses prédites avec la solution de maille fine est de 2%. Un modèle à deux couches pour le traitement du voisinage de la paroi a été adopté permettant une maille suffisamment fine pour modéliser la région affectée par la viscosité. Les résultats numériques sont comparés avec les données expérimentales pour la validation des modèles de turbulence. Les moindres carrés des erreurs mesurées et prédites sur la surface libre et le profil des vitesses indiquent que, bien que les deux modèles de fermeture prédisent les propriétés de l'écoulement de chute avec une précision raisonnable, l'accord à l'aide du modèle k-ε est un peu meilleur. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Numerical modeling of flow over a chute spillway = Modélisation numérique de l'écoulement sur un déversoir de chute [texte imprimé] / Mehmet Salih Kirkgoz, Auteur ; Mevlut Sami Akoz, Auteur ; Ahmet Alper Oner, Auteur . - pp. 790-797. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 6 (2009) . - pp. 790-797 Mots-clés : Chute  spillway  Laser  Doppler  anemometry  Nimerical  modeling  Surface  profile  Velocity  distribution  Volume  of  fluid  method 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 : The simulation performance of two-dimensional flow over a round-crested chute spillway is examined using the finite element method along with the standard k-ε and the standard k-ω turbulence models. The volume of fluid method is used to determine the free surface of the flow.A mesh dependence study is conducted using the results obtained from three meshes of different densities. Grid convergence analyses indicate that the discretization error in the predicted velocities on the fine-mesh solution is within 2%. A two-layer model for the near-wall treatment was adopted involving a sufficiently fine mesh to model the viscosity-affected region. The numerical results are compared with experimental data for validation of turbulence models. Mean square errors of measured and predicted free surface and velocity profiles indicate that although both closure models predict the chute flow properties with a reasonable accuracy, the agreement using the k-εmodel is slightly better. Les performances de simulation de l'écoulement à deux dimensions sur un déversoir de chute à crête arrondie sont examinées en utilisant la méthode des éléments finis avec les modèles de turbulence k-ε standard et k-w standard. La méthode du volume de fluide est utilisée pour déterminer la surface libre de l'écoulement. Une étude de l'influence des mailles est effectuée à l'aide des résultats obtenus sur trois maillages de densités différentes. Les analyses de convergence de grille indiquent que l'erreur de discrétisation sur les vitesses prédites avec la solution de maille fine est de 2%. Un modèle à deux couches pour le traitement du voisinage de la paroi a été adopté permettant une maille suffisamment fine pour modéliser la région affectée par la viscosité. Les résultats numériques sont comparés avec les données expérimentales pour la validation des modèles de turbulence. Les moindres carrés des erreurs mesurées et prédites sur la surface libre et le profil des vitesses indiquent que, bien que les deux modèles de fermeture prédisent les propriétés de l'écoulement de chute avec une précision raisonnable, l'accord à l'aide du modèle k-ε est un peu meilleur. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com