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Auteur Mariano I. Cantero
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Affiner la rechercheNumerical aspects of the simulation of discontinuous saline underflows: the lock-exchange problem / Fabian A. Bombardelli in Journal of hydraulic research, Vol. 47 N° 6 (2009)
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 6 (2009) . - pp. 777-789
Titre : Numerical aspects of the simulation of discontinuous saline underflows: the lock-exchange problem Titre original : Aspects numeriques de la simulation des écoulements salins discontinus: le problème du bloquage d'echange Type de document : texte imprimé Auteurs : Fabian A. Bombardelli, Auteur ; Mariano I. Cantero, Auteur ; Marcelo H. Garcia, Auteur Article en page(s) : pp. 777-789 Note générale : Hydraulique
Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Computational fluid dynamics Dense underflows Density curents Lock-exchange flow Navier-Stokes equations 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 : Issues associated with the adequate representation of flow instabilities of saline, discontinuous density currents in two and three dimensions are discussed. First, simulations of the experiments by Alahyari and Longmire (1996) developed with an advanced commercial code are presented, and they are compared with results obtained through Direct Numerical Simulation of the problem. Various meshes and turbulence models are then tested with the commercial code, including a Large Eddy Simulation. The features of the density current that are not reproduced well by the simulations with the commercial code are further analyzed. Then, two-dimensional numerical simulations of an unpublished set of experiments are presented. The response of commercial and open-source codes to different grids is addressed. Important conclusions on the risks of using inadequate resolution with codes in which not all the variables are controlled are obtained, and the nature of these two-dimensional, “mathematical” numerical solutions is discussed.
Des résultats liés à représentation adéquate des instabilités d'écoulements de densité salins discontinus en deux et trois dimensions sont discutés. Tout d'abord, des simulations des expériences de Alahyari et Longmire (1996) développées avec un code commercial avancé sont présentées, et sont comparées aux résultats obtenus par une Simulation Numérique Directe du problème. Différents maillages et modèles de turbulence sont ensuite testés avec le code commercial, y compris une simulation LES. Les caractéristiques du courant de densité qui ne sont pas bien reproduites avec le code commercial sont analysées en détail. Ensuite, des simulations numériques à deux dimensions d'un ensemble d'expériences inédites sont présentées. La réponse des codes commerciaux et gratuits aux différentes grilles est observée. D'importantes conclusions sont exposées sur les risques de l'utilisation inadéquate des codes dont toutes les variables ne sont pas contrôlées, et la nature de ces solutions "mathématiques" numériques à deux dimensions, est discutée.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Numerical aspects of the simulation of discontinuous saline underflows: the lock-exchange problem = Aspects numeriques de la simulation des écoulements salins discontinus: le problème du bloquage d'echange [texte imprimé] / Fabian A. Bombardelli, Auteur ; Mariano I. Cantero, Auteur ; Marcelo H. Garcia, Auteur . - pp. 777-789.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 6 (2009) . - pp. 777-789
Mots-clés : Computational fluid dynamics Dense underflows Density curents Lock-exchange flow Navier-Stokes equations 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 : Issues associated with the adequate representation of flow instabilities of saline, discontinuous density currents in two and three dimensions are discussed. First, simulations of the experiments by Alahyari and Longmire (1996) developed with an advanced commercial code are presented, and they are compared with results obtained through Direct Numerical Simulation of the problem. Various meshes and turbulence models are then tested with the commercial code, including a Large Eddy Simulation. The features of the density current that are not reproduced well by the simulations with the commercial code are further analyzed. Then, two-dimensional numerical simulations of an unpublished set of experiments are presented. The response of commercial and open-source codes to different grids is addressed. Important conclusions on the risks of using inadequate resolution with codes in which not all the variables are controlled are obtained, and the nature of these two-dimensional, “mathematical” numerical solutions is discussed.
Des résultats liés à représentation adéquate des instabilités d'écoulements de densité salins discontinus en deux et trois dimensions sont discutés. Tout d'abord, des simulations des expériences de Alahyari et Longmire (1996) développées avec un code commercial avancé sont présentées, et sont comparées aux résultats obtenus par une Simulation Numérique Directe du problème. Différents maillages et modèles de turbulence sont ensuite testés avec le code commercial, y compris une simulation LES. Les caractéristiques du courant de densité qui ne sont pas bien reproduites avec le code commercial sont analysées en détail. Ensuite, des simulations numériques à deux dimensions d'un ensemble d'expériences inédites sont présentées. La réponse des codes commerciaux et gratuits aux différentes grilles est observée. D'importantes conclusions sont exposées sur les risques de l'utilisation inadéquate des codes dont toutes les variables ne sont pas contrôlées, et la nature de ces solutions "mathématiques" numériques à deux dimensions, est discutée.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 3 (2009) . - pp. 340-348
Titre : Sediment management by jets and turbidity currents with application to a reservoir for flood and pollution control in Chicago, Illinois Titre original : Gestion de sédiment par jets et courants de turbidité: application à un réservoir pour l'inondation et le lutte contre la pollution à Chicago, Ilinois Type de document : texte imprimé Auteurs : Octavio E. Sequeiros, Auteur ; Mariano I. Cantero, Auteur ; Marcelo H. Garcia, Auteur Article en page(s) : pp. 340-348 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Cohesionless sediment Deposition Numerical model Scour Sediment dredging Sediment erosion Submerged jet Suspended sediment Turbidity current 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 : Management of fine sediments presents an important engineering and environmental problem. The active dredging of large volumes of sediments from harbors and reservoirs involves the use of expensive equipments with large operational costs. In several situations, however, passive systems can afford an efficient and low operational cost alternative. This work assesses the feasibility of eroding fine bed sediment by jet discharges and the subsequent transport in suspension by an ensuing turbidity current.A calibrated numerical model is applied to study the flow transport capacity under field conditions. Results show that large amounts of sediment can be eroded from the bed in the near-field region of the jet discharge, and that part of this eroded sediment can be transported in suspension further downstream by turbidity currents. The flow transport capacity depends strongly on the initial conditions of the jet discharge. This work has implications on sediment management by passive methods and presents a simple setting that could result in resource savings by reducing operational costs.
La gestion des sédiments fins représente un important problème d'ingénierie et d'écologie. Le dragage actif des grands volumes de sédiments des ports et des réservoirs utilise des équipements chers avec des coûts opérationnels élevés. Dans plusieurs situations, cependant, les systèmes passifs peuvent constituer une alternative efficace et à bas coût opérationnel. Cette étude évalue la possibilité d'éroder le sédiment fin de lit par des jets et de le transporter en suspension par un courant de turbidité. Un modèle numérique calibré est appliqué pour étudier la capacité de transport de l'écoulement dans des conditions réelles. Les résultats montrent que de grandes quantités de sédiment peuvent être érodées du lit dans la région du champ proche du jet, et qu'une partie de ce sédiment érodé peut être transportée en suspension plus loin en aval par des courants de turbidité. La capacité de transport par l'écoulement dépend fortement des conditions initiales du débit du jet. Ce travail a des applications dans la gestion de sédiments par des méthodes passives et présente un cadre simple qui épargne des ressources tout en réduisant les coûts opérationnels.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Sediment management by jets and turbidity currents with application to a reservoir for flood and pollution control in Chicago, Illinois = Gestion de sédiment par jets et courants de turbidité: application à un réservoir pour l'inondation et le lutte contre la pollution à Chicago, Ilinois [texte imprimé] / Octavio E. Sequeiros, Auteur ; Mariano I. Cantero, Auteur ; Marcelo H. Garcia, Auteur . - pp. 340-348.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 3 (2009) . - pp. 340-348
Mots-clés : Cohesionless sediment Deposition Numerical model Scour Sediment dredging Sediment erosion Submerged jet Suspended sediment Turbidity current 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 : Management of fine sediments presents an important engineering and environmental problem. The active dredging of large volumes of sediments from harbors and reservoirs involves the use of expensive equipments with large operational costs. In several situations, however, passive systems can afford an efficient and low operational cost alternative. This work assesses the feasibility of eroding fine bed sediment by jet discharges and the subsequent transport in suspension by an ensuing turbidity current.A calibrated numerical model is applied to study the flow transport capacity under field conditions. Results show that large amounts of sediment can be eroded from the bed in the near-field region of the jet discharge, and that part of this eroded sediment can be transported in suspension further downstream by turbidity currents. The flow transport capacity depends strongly on the initial conditions of the jet discharge. This work has implications on sediment management by passive methods and presents a simple setting that could result in resource savings by reducing operational costs.
La gestion des sédiments fins représente un important problème d'ingénierie et d'écologie. Le dragage actif des grands volumes de sédiments des ports et des réservoirs utilise des équipements chers avec des coûts opérationnels élevés. Dans plusieurs situations, cependant, les systèmes passifs peuvent constituer une alternative efficace et à bas coût opérationnel. Cette étude évalue la possibilité d'éroder le sédiment fin de lit par des jets et de le transporter en suspension par un courant de turbidité. Un modèle numérique calibré est appliqué pour étudier la capacité de transport de l'écoulement dans des conditions réelles. Les résultats montrent que de grandes quantités de sédiment peuvent être érodées du lit dans la région du champ proche du jet, et qu'une partie de ce sédiment érodé peut être transportée en suspension plus loin en aval par des courants de turbidité. La capacité de transport par l'écoulement dépend fortement des conditions initiales du débit du jet. Ce travail a des applications dans la gestion de sédiments par des méthodes passives et présente un cadre simple qui épargne des ressources tout en réduisant les coûts opérationnels.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com
