[article]
| Titre : |
Modeling of non-breaking and breaking solitary wave run-up using FORCE-MUSCL scheme |
| Titre original : |
Modélisation d'une onde solitaire déferlante ou non avec le schéma FORCE-MUSCL |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Ali Mahdavi, Auteur ; Nasser Talebbeydokhti, Auteur |
| Article en page(s) : |
pp. 476-485 |
| Note générale : |
Hydraulique
|
| Langues : |
Anglais (eng) |
| Mots-clés : |
Dry bed Flow discontinuites Minimum water depth Non-linear shallow equations Solitary wave |
| 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 numerical model based on the non-linear shallow water equations is developed to investigate the propagation and run-up of both non-breaking and breaking solitary waves. The present model utilizes an explicit centered scheme in conjugation with monotonic upstream scheme of conservation laws to estimate interface fluxes along with the surface gradient method for source term treatment. An optimal third-order total variation diminishing Runge-Kutta explicit scheme is used for time integration of the semi-discretized equations. The proposed scheme is second order accurate in space and time and capable of efficiently capturing the breaking induced discontinuities in flow depth. The model accurately represents a breaking wave as a moving bore or a hydraulic jump and shows a remarkable property of mass conservation during the entire run-up and run-down motions. The numerical results satisfactorily agree with available analytical solutions, experimental data as well as with three existing run-up laws.
Un modèle numérique basé sur les équations non linéaires en eau peu profonde est développé pour étudier la propagation et la montée d'ondes solitaires déferlantes ou non. Le présent modèle utilise un schéma centré explicite en conjugaison avec un schéma amont monotone des lois de conservation pour estimer les flux d'interface avec la méthode du gradient de surface pour le traitement des termes source. Un schéma optimal explicite de Runge-Kutta du troisième ordre de diminution de la variation totale est utilisé pour l'intégration en temps des équations semi-discrétisées. Le schéma proposé est précis au second ordre dans l'espace et le temps et est capable d'absorber efficacement les discontinuités de profondeur induites par le déferlement. Le modèle représente exactement une vague déferlante comme un mascaret mobile ou un ressaut hydraulique avec une remarquable conservation de la masse pendant la montée et la descente de l'onde. Les résultats numériques concordent de manière satisfaisante avec les solutions analytiques disponibles, les données expérimentales, aussi bien qu'avec trois lois existantes de run-up.
|
| DEWEY : |
627 |
| ISSN : |
0022-1686 |
| En ligne : |
http://www.journalhydraulicresearch.com |
in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 4 (2009) . - pp. 476-485
[article] Modeling of non-breaking and breaking solitary wave run-up using FORCE-MUSCL scheme = Modélisation d'une onde solitaire déferlante ou non avec le schéma FORCE-MUSCL [texte imprimé] / Ali Mahdavi, Auteur ; Nasser Talebbeydokhti, Auteur . - pp. 476-485. Hydraulique
Langues : Anglais ( eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 4 (2009) . - pp. 476-485
| Mots-clés : |
Dry bed Flow discontinuites Minimum water depth Non-linear shallow equations Solitary wave |
| 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 numerical model based on the non-linear shallow water equations is developed to investigate the propagation and run-up of both non-breaking and breaking solitary waves. The present model utilizes an explicit centered scheme in conjugation with monotonic upstream scheme of conservation laws to estimate interface fluxes along with the surface gradient method for source term treatment. An optimal third-order total variation diminishing Runge-Kutta explicit scheme is used for time integration of the semi-discretized equations. The proposed scheme is second order accurate in space and time and capable of efficiently capturing the breaking induced discontinuities in flow depth. The model accurately represents a breaking wave as a moving bore or a hydraulic jump and shows a remarkable property of mass conservation during the entire run-up and run-down motions. The numerical results satisfactorily agree with available analytical solutions, experimental data as well as with three existing run-up laws.
Un modèle numérique basé sur les équations non linéaires en eau peu profonde est développé pour étudier la propagation et la montée d'ondes solitaires déferlantes ou non. Le présent modèle utilise un schéma centré explicite en conjugaison avec un schéma amont monotone des lois de conservation pour estimer les flux d'interface avec la méthode du gradient de surface pour le traitement des termes source. Un schéma optimal explicite de Runge-Kutta du troisième ordre de diminution de la variation totale est utilisé pour l'intégration en temps des équations semi-discrétisées. Le schéma proposé est précis au second ordre dans l'espace et le temps et est capable d'absorber efficacement les discontinuités de profondeur induites par le déferlement. Le modèle représente exactement une vague déferlante comme un mascaret mobile ou un ressaut hydraulique avec une remarquable conservation de la masse pendant la montée et la descente de l'onde. Les résultats numériques concordent de manière satisfaisante avec les solutions analytiques disponibles, les données expérimentales, aussi bien qu'avec trois lois existantes de run-up.
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| DEWEY : |
627 |
| ISSN : |
0022-1686 |
| En ligne : |
http://www.journalhydraulicresearch.com |
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