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Auteur Donald W. Knight
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Affiner la rechercheAnalytical models for velocity distributions in open channel flows / Xiaonan Tang in Journal of hydraulic research, Vol. 47 N° 4 (2009)
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 4 (2009) . - pp. 418-428
Titre : Analytical models for velocity distributions in open channel flows Titre original : Modèles analytiques pour les distributions de vitesse dans les canaux à surface libre Type de document : texte imprimé Auteurs : Xiaonan Tang, Auteur ; Donald W. Knight, Auteur Article en page(s) : pp. 418-428 Note générale : Hydraulique
Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Analytical models Momentum transfer Overbank flow Rivers Secondary flow Velocity 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 : Various models for the analytical solution to the depth-integrated Navier-Stokes equations, applied to open channel flows, are discussed. These models include the effects of bed friction, lateral turbulence and secondary flows. The model developed by Shiono and Knight (1988 1991) is compared with those by Ervine et al. (2000) and Castanedo et al. (2005) through numerical experiments on both simple and compound channels. These tests show that the impact of the secondary flow term on the results is significant. It is also shown that the dimensionless eddy viscosity coefficient has less influence on the results than the secondary flow terms for overbank flows, but is important for inbank flows. A comparison of the analytical results with experimental data shows that the model by Shiono and Knight produces well velocity distributions within open channels of various prismatic shapes.
Divers modèles de solution analytique des équations de Navier-Stokes moyennées en profondeur, appliquées aux écoulements à surface libre en canal, sont discutés. Ces modèles incluent les effets du frottement de lit, de la turbulence latérale et des écoulements secondaires. Le modèle développé par Shiono et Knight (1988, 1991) est comparé à ceux d'Ervine et al. (2000) et de Castanedo et al. (2005) au moyen d'expériences numériques sur des canaux simples et composés. Ces essais montrent que l'impact du terme d'écoulement secondaire sur les résultats est significatif. On montre également que le coefficient de viscosité turbulente sans dimension a moins d'influence sur les résultats que les termes d'écoulement secondaire pour les écoulements en lit majeur, mais qu'il est important pour les écoulements en lit principal. Une comparaison des résultats analytiques avec des données expérimentales prouve que le modèle de Shiono et Knight fournit de bonnes distributions de vitesse dans les canaux prismatiques à surface libre pour diverses formes de sections.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Analytical models for velocity distributions in open channel flows = Modèles analytiques pour les distributions de vitesse dans les canaux à surface libre [texte imprimé] / Xiaonan Tang, Auteur ; Donald W. Knight, Auteur . - pp. 418-428.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 4 (2009) . - pp. 418-428
Mots-clés : Analytical models Momentum transfer Overbank flow Rivers Secondary flow Velocity 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 : Various models for the analytical solution to the depth-integrated Navier-Stokes equations, applied to open channel flows, are discussed. These models include the effects of bed friction, lateral turbulence and secondary flows. The model developed by Shiono and Knight (1988 1991) is compared with those by Ervine et al. (2000) and Castanedo et al. (2005) through numerical experiments on both simple and compound channels. These tests show that the impact of the secondary flow term on the results is significant. It is also shown that the dimensionless eddy viscosity coefficient has less influence on the results than the secondary flow terms for overbank flows, but is important for inbank flows. A comparison of the analytical results with experimental data shows that the model by Shiono and Knight produces well velocity distributions within open channels of various prismatic shapes.
Divers modèles de solution analytique des équations de Navier-Stokes moyennées en profondeur, appliquées aux écoulements à surface libre en canal, sont discutés. Ces modèles incluent les effets du frottement de lit, de la turbulence latérale et des écoulements secondaires. Le modèle développé par Shiono et Knight (1988, 1991) est comparé à ceux d'Ervine et al. (2000) et de Castanedo et al. (2005) au moyen d'expériences numériques sur des canaux simples et composés. Ces essais montrent que l'impact du terme d'écoulement secondaire sur les résultats est significatif. On montre également que le coefficient de viscosité turbulente sans dimension a moins d'influence sur les résultats que les termes d'écoulement secondaire pour les écoulements en lit majeur, mais qu'il est important pour les écoulements en lit principal. Une comparaison des résultats analytiques avec des données expérimentales prouve que le modèle de Shiono et Knight fournit de bonnes distributions de vitesse dans les canaux prismatiques à surface libre pour diverses formes de sections.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 6 (2009) . - pp. 716-726
Titre : Application of the Shiono and Knight Method in compound channels with non-prismatic floodplains Titre original : Aplication de la méthode de Shiono et Knight canaux composés avec plaines d'inondation non prismatiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Bahram Rezaei, Auteur ; Donald W. Knight, Auteur Article en page(s) : pp. 716-726 Note générale : Hydraulique
Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Boundary shear stress Depth-averaged velocity Lateral distribution method Non-prismatic compound channel Shiono and Knight 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 Shiono and Knight Method (SKM) is known as a capable tool to model flow in prismatic compound channels. This research explores whether SKM can be used to predict depth-averaged velocity and boundary shear stress in compound channels with non-prismatic floodplains. For this reason SKM was modified and used in combination with an extensive experimental data set of depth-averaged velocity and boundary shear stress measurement to investigate the issue over three various floodplain converging angles and relative depths. The modeling results indicate a good agreement between the experimental data and the modified SKM. Also, based on the momentum balance and using the experimental data on compound channel with non-prismatic floodplains lateral variations of the depth-averaged apparent shear stress, the Reynolds shear stress, and the secondary flow were investigated. The results reveal that the Reynolds shear stress is significant at the interface between the main channel and floodplains and secondary flow has linear variation.
La méthode de Shiono et Knight (SKM) est connue comme un outil capable de modéliser les écoulements dans les canaux composés prismatiques. La présente étude examine si cette méthode SKM peut être utilisée pour prédire la vitesse moyennée en profondeur et la contrainte de cisaillement aux frontières dans les canaux composés avec plaines d'inondation non-prismatiques. C'est la raison pour laquelle la méthode SKM a été modifiée et utilisée en combinaison avec un jeu complet de données expérimentales de vitesse moyennée en profondeur et de contrainte de cisaillement de frontière pour enquêter sur la question avec trois angles de convergence et profondeurs relatives différents de la plaine d'inondation. Les résultats de la modélisation indiquent un bon accord entre les données expérimentales et la méthode SKM modifiée. En outre, à partir de l'équilibrage des quantités de mouvement et sur la base des données expérimentales en canaux composés avec plaines d'inondation non-prismatiques, les variations latérales de la contrainte de cisaillement apparente moyennée en profondeur, la contrainte de Reynolds et l'écoulement secondaire ont fait l'objet d'une investigation. Les résultats révèlent que la contrainte de cisaillement de Reynolds est importante à l'interface entre le canal principal et les plaines d'inondation et que l'écoulement secondaire a une variation linéaire.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Application of the Shiono and Knight Method in compound channels with non-prismatic floodplains = Aplication de la méthode de Shiono et Knight canaux composés avec plaines d'inondation non prismatiques [texte imprimé] / Bahram Rezaei, Auteur ; Donald W. Knight, Auteur . - pp. 716-726.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 6 (2009) . - pp. 716-726
Mots-clés : Boundary shear stress Depth-averaged velocity Lateral distribution method Non-prismatic compound channel Shiono and Knight 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 Shiono and Knight Method (SKM) is known as a capable tool to model flow in prismatic compound channels. This research explores whether SKM can be used to predict depth-averaged velocity and boundary shear stress in compound channels with non-prismatic floodplains. For this reason SKM was modified and used in combination with an extensive experimental data set of depth-averaged velocity and boundary shear stress measurement to investigate the issue over three various floodplain converging angles and relative depths. The modeling results indicate a good agreement between the experimental data and the modified SKM. Also, based on the momentum balance and using the experimental data on compound channel with non-prismatic floodplains lateral variations of the depth-averaged apparent shear stress, the Reynolds shear stress, and the secondary flow were investigated. The results reveal that the Reynolds shear stress is significant at the interface between the main channel and floodplains and secondary flow has linear variation.
La méthode de Shiono et Knight (SKM) est connue comme un outil capable de modéliser les écoulements dans les canaux composés prismatiques. La présente étude examine si cette méthode SKM peut être utilisée pour prédire la vitesse moyennée en profondeur et la contrainte de cisaillement aux frontières dans les canaux composés avec plaines d'inondation non-prismatiques. C'est la raison pour laquelle la méthode SKM a été modifiée et utilisée en combinaison avec un jeu complet de données expérimentales de vitesse moyennée en profondeur et de contrainte de cisaillement de frontière pour enquêter sur la question avec trois angles de convergence et profondeurs relatives différents de la plaine d'inondation. Les résultats de la modélisation indiquent un bon accord entre les données expérimentales et la méthode SKM modifiée. En outre, à partir de l'équilibrage des quantités de mouvement et sur la base des données expérimentales en canaux composés avec plaines d'inondation non-prismatiques, les variations latérales de la contrainte de cisaillement apparente moyennée en profondeur, la contrainte de Reynolds et l'écoulement secondaire ont fait l'objet d'une investigation. Les résultats révèlent que la contrainte de cisaillement de Reynolds est importante à l'interface entre le canal principal et les plaines d'inondation et que l'écoulement secondaire a une variation linéaire.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com
