A three-dimensional distinct element model for bed-load transport / Abbas Yeganeh-Bakhtiary in Journal of hydraulic research, Vol. 47 N° 2+ Supplément (Mars/Avril 2009)  

Public ISBD [article]  inJournal of hydraulic research > Vol. 47 N° 2+ Supplément (Mars/Avril 2009) . - pp. 203-212 Titre : A three-dimensional distinct element model for bed-load transport Titre original : Un modèle tridimensionnel d'élément distinct pour le transport solide de lit Type de document : texte imprimé Auteurs : Abbas Yeganeh-Bakhtiary, Auteur ; Behnam Shabani, Auteur ; Hitoshi Gotoh, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp. 203-212 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Bed-load transport Distinct element model (DEM) Fluid-particle interaction Particle-particle Saltation Sheet-flow Two-phase flow 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 three-dimensional model is developed to simulate bed-load transport using Distinct Element Method (DEM). The model describes the bed-load transport as dynamically interdependent motions of individual sediment particles under the flow action. A steady logarithmic velocity distribution over the flow depth is considered to represent fluid motion, while turbulent intensities are also included within the closure model. The present model accounts for both fluid–particle and particle–particle interactions, which are the predominant micro-mechanisms of bed-load transport under low and high tractive forces, respectively. Characteristic features of bed-load transport, previously reported by experimental observations, are numerically reproduced. The concept of vertical momentum transfer is exploited to describe features of concurrently present of saltation and sheet-flow layers. It is concluded that the vertical motion of particles is not significantly active in sheet-flow layer and the particle momentum is preserved. Consequently the interparticle collisions is the predominant mechanism of bed-load transport at high fluid tractive forces. Un modèle tridimensionnel est développé pour simuler le transport solide de lit en utilisant la méthode d'élément distinct (DEM). Le modèle décrit le transport de lit en tant que mouvements dynamiquement interdépendants de différentes particules de sédiment sous l'action de l'écoulement. Une vitesse permanente de distribution logarithmique sur la hauteur d'eau est considérée pour représenter le mouvement liquide, alors que les intensités turbulentes sont également incluses dans le modèle de fermeture. Le présent modèle tient compte à la fois des interactions fluide-particule et particule-particule, qui sont les micro-mécanismes prédominants du transport solide sous l'effet de forces motrices faibles et importantes respectivement. Les caractéristiques du transport solide, précédemment rapportées par des observations expérimentales, sont numériquement reproduites. Le concept du transfert vertical de quantité de mouvement est exploité pour décrire les mécanismes concurrents de saltation et d'écoulement stratifié. On conclut que le mouvement vertical des particules n'est pas significativement actif dans l'écoulement stratifié et que la quantité de mouvement des particules est préservée. En conséquence les collisions inter particules constituent le mécanisme prédominant du transport solide pour des forces d'entraînement liquide importantes. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] A three-dimensional distinct element model for bed-load transport = Un modèle tridimensionnel d'élément distinct pour le transport solide de lit [texte imprimé] / Abbas Yeganeh-Bakhtiary, Auteur ; Behnam Shabani, Auteur ; Hitoshi Gotoh, Auteur . - 2009 . - pp. 203-212. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 2+ Supplément (Mars/Avril 2009) . - pp. 203-212 Mots-clés : Bed-load transport Distinct element model (DEM) Fluid-particle interaction Particle-particle Saltation Sheet-flow Two-phase flow 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 three-dimensional model is developed to simulate bed-load transport using Distinct Element Method (DEM). The model describes the bed-load transport as dynamically interdependent motions of individual sediment particles under the flow action. A steady logarithmic velocity distribution over the flow depth is considered to represent fluid motion, while turbulent intensities are also included within the closure model. The present model accounts for both fluid–particle and particle–particle interactions, which are the predominant micro-mechanisms of bed-load transport under low and high tractive forces, respectively. Characteristic features of bed-load transport, previously reported by experimental observations, are numerically reproduced. The concept of vertical momentum transfer is exploited to describe features of concurrently present of saltation and sheet-flow layers. It is concluded that the vertical motion of particles is not significantly active in sheet-flow layer and the particle momentum is preserved. Consequently the interparticle collisions is the predominant mechanism of bed-load transport at high fluid tractive forces. Un modèle tridimensionnel est développé pour simuler le transport solide de lit en utilisant la méthode d'élément distinct (DEM). Le modèle décrit le transport de lit en tant que mouvements dynamiquement interdépendants de différentes particules de sédiment sous l'action de l'écoulement. Une vitesse permanente de distribution logarithmique sur la hauteur d'eau est considérée pour représenter le mouvement liquide, alors que les intensités turbulentes sont également incluses dans le modèle de fermeture. Le présent modèle tient compte à la fois des interactions fluide-particule et particule-particule, qui sont les micro-mécanismes prédominants du transport solide sous l'effet de forces motrices faibles et importantes respectivement. Les caractéristiques du transport solide, précédemment rapportées par des observations expérimentales, sont numériquement reproduites. Le concept du transfert vertical de quantité de mouvement est exploité pour décrire les mécanismes concurrents de saltation et d'écoulement stratifié. On conclut que le mouvement vertical des particules n'est pas significativement actif dans l'écoulement stratifié et que la quantité de mouvement des particules est préservée. En conséquence les collisions inter particules constituent le mécanisme prédominant du transport solide pour des forces d'entraînement liquide importantes. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com

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