Documents disponibles écrits par cet auteur

Semi-implicit modeling of 2D rapidly varied flows with transitions / Andrea Balzano in Journal of hydraulic research, Vol. 47 N° 3 (2009) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 3 (2009) . - pp. 299-310 Titre : Semi-implicit modeling of 2D rapidly varied flows with transitions Titre original : Modélisation semi-implicite des écoulement 2D rapidement variables avec transition Type de document : texte imprimé Auteurs : Andrea Balzano, Auteur ; Elisabetta Torricelli, Auteur Article en page(s) : pp. 299-310 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dam  break  Flood  flow  Numerical  model  Shallow  water  equations  Supercritical  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 : Effective extension of a finite difference model for the solution of the shallow water equations to handle rapidly varied, transcritical flows is presented, based on a semi-implicit, nondirectional, operator splitting formulation on a staggered grid. Accuracy is preserved for smooth flows using the explicit, fully conservative, MOSQUITO scheme for momentum advection. Implicit formulation of 2D gravity wave propagation results in an elliptic problem which is efficiently solved by the preconditioned conjugate gradient method. Supercritical flows, steep fronts and hydraulic jumps are treated using flux limiters in the advection step only. The model is not subjected to spurious flows occurring in still water nor to inconsistencies with fundamental properties of 1D steady flows affecting a number of existing models. Strict mass conservation and accurate wetting and drying makes it feasible using the computed results for stable scalar transport computations. Numerical solutions to test problems mainly representative of flood wave flows and to laboratory tests of dam break flows are presented. On présente dans cet article l'extension efficace d'un modèle en différences finies résolvant les équations en faible profondeur, pour tenir compte des écoulements critiques rapidement variables; le modèle est basé sur un éclatement d'opérateur semi-implicite, non directionnel, sur une grille décalée. L'exactitude du modèle est conservée pour les écoulements réguliers en utilisant le schéma explicite, entièrement conservatif, MOSQUITO, pour le transport de quantité de mouvement. La formulation implicite de la propagation 2D des ondes de gravité a comme conséquence un problème elliptique qui est efficacement résolu par la méthode du gradient conjugué préconditionné. Les écoulements torrentiels, les fronts raides et les ressauts hydrauliques sont traités à l'aide de limiteurs de flux uniquement dans l'étape de convection. Le modèle n'est pas sujet à des écoulements parasites apparaissant dans l'eau calme, ni aux incohérences avec les propriétés fondamentales des écoulements stationnaires 1D qui affectent souvent les modèles existants. La conservation stricte de masse et la précision des zones sèches et mouillées rend possible l'utilisation des résultats pour des calculs de transport scalaire stables. On présente des solutions numériques pour tester principalement les problèmes les plus représentatifs des ondes de crues et des essais en laboratoire de rupture de barrage. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Semi-implicit modeling of 2D rapidly varied flows with transitions = Modélisation semi-implicite des écoulement 2D rapidement variables avec transition [texte imprimé] / Andrea Balzano, Auteur ; Elisabetta Torricelli, Auteur . - pp. 299-310. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 3 (2009) . - pp. 299-310 Mots-clés : Dam  break  Flood  flow  Numerical  model  Shallow  water  equations  Supercritical  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 : Effective extension of a finite difference model for the solution of the shallow water equations to handle rapidly varied, transcritical flows is presented, based on a semi-implicit, nondirectional, operator splitting formulation on a staggered grid. Accuracy is preserved for smooth flows using the explicit, fully conservative, MOSQUITO scheme for momentum advection. Implicit formulation of 2D gravity wave propagation results in an elliptic problem which is efficiently solved by the preconditioned conjugate gradient method. Supercritical flows, steep fronts and hydraulic jumps are treated using flux limiters in the advection step only. The model is not subjected to spurious flows occurring in still water nor to inconsistencies with fundamental properties of 1D steady flows affecting a number of existing models. Strict mass conservation and accurate wetting and drying makes it feasible using the computed results for stable scalar transport computations. Numerical solutions to test problems mainly representative of flood wave flows and to laboratory tests of dam break flows are presented. On présente dans cet article l'extension efficace d'un modèle en différences finies résolvant les équations en faible profondeur, pour tenir compte des écoulements critiques rapidement variables; le modèle est basé sur un éclatement d'opérateur semi-implicite, non directionnel, sur une grille décalée. L'exactitude du modèle est conservée pour les écoulements réguliers en utilisant le schéma explicite, entièrement conservatif, MOSQUITO, pour le transport de quantité de mouvement. La formulation implicite de la propagation 2D des ondes de gravité a comme conséquence un problème elliptique qui est efficacement résolu par la méthode du gradient conjugué préconditionné. Les écoulements torrentiels, les fronts raides et les ressauts hydrauliques sont traités à l'aide de limiteurs de flux uniquement dans l'étape de convection. Le modèle n'est pas sujet à des écoulements parasites apparaissant dans l'eau calme, ni aux incohérences avec les propriétés fondamentales des écoulements stationnaires 1D qui affectent souvent les modèles existants. La conservation stricte de masse et la précision des zones sèches et mouillées rend possible l'utilisation des résultats pour des calculs de transport scalaire stables. On présente des solutions numériques pour tester principalement les problèmes les plus représentatifs des ondes de crues et des essais en laboratoire de rupture de barrage. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com