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Finite-volume solution of one-dimensional shallow-water sensitivity equations / Guinot, Vincent in Journal of hydraulic research, Vol. 47 N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 6 (2009) . - pp. 811-819 Titre : Finite-volume solution of one-dimensional shallow-water sensitivity equations Titre original : Résolution aux volumes finis des équations en sensibilité pour les écoulements à surface libre unidimensionnels Type de document : texte imprimé Auteurs : Guinot, Vincent, Auteur ; Bernard Cappelaere, Auteur ; Carole Delenne, Auteur Article en page(s) : pp. 811-819 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Boundary  condition  Finite  volume  Free  surface  flow  Reimann  solver  Sensitivity 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 : Solving the Shallow-Water-Sensitivity Equations for discontinuous flows involves the discretization of a Dirac source term accounting for discontinuities. Failing to account for this source term usually results in solution instability, with empirical sensitivity solutions exhibiting artificial peaks in the neighbourhood of shocks. An extension of the Harten-Lax-van Leer approximate Riemann solver is presented that allows the one-dimensional shallow-water-sensitivity equations to be discretized more accurately than in previously published versions. A discretization of boundary conditions and source terms is also provided. The proposed discretization allows for discontinuities in both the hydraulic and sensitivity boundary conditions. Numerical experiments indicate the superiority of the proposed approach for sensitivity analysis over the classical, empirical approach if the flow solution is discontinuous. A numerical convergence analysis demonstrates that the numerical and analytical solutions converge. La résolution numérique des équations en sensibilité pour les écoulements unidimensionnels à surface libre implique de discrétiser un terme source de type Dirac qui s'applique au niveau des discontinuités de l'écoulement. Négliger ce terme source conduit généralement à l'instabilité de la solution numérique. Ainsi, les sensibilités calculées par la méthode empirique présentent des pics artificiels au niveau des chocs. Cet article présente une extension du solveur approché Harten-Lax-van Leer conduisant à une résolution plus précise des équations en sensibilité pour les écoulements à surface libre que les versions précédemment publiées. On présente également la discrétisation des termes sources et des conditions aux limites en sensibilité. Les applications numériques indiquent que la méthode proposée apporte des améliorations importantes par rapport à l'approche empirique classique en présence de solutions discontinues. Une étude numérique montre la convergence de la solution numérique vers la solution analytique. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Finite-volume solution of one-dimensional shallow-water sensitivity equations = Résolution aux volumes finis des équations en sensibilité pour les écoulements à surface libre unidimensionnels [texte imprimé] / Guinot, Vincent, Auteur ; Bernard Cappelaere, Auteur ; Carole Delenne, Auteur . - pp. 811-819. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 6 (2009) . - pp. 811-819 Mots-clés : Boundary  condition  Finite  volume  Free  surface  flow  Reimann  solver  Sensitivity 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 : Solving the Shallow-Water-Sensitivity Equations for discontinuous flows involves the discretization of a Dirac source term accounting for discontinuities. Failing to account for this source term usually results in solution instability, with empirical sensitivity solutions exhibiting artificial peaks in the neighbourhood of shocks. An extension of the Harten-Lax-van Leer approximate Riemann solver is presented that allows the one-dimensional shallow-water-sensitivity equations to be discretized more accurately than in previously published versions. A discretization of boundary conditions and source terms is also provided. The proposed discretization allows for discontinuities in both the hydraulic and sensitivity boundary conditions. Numerical experiments indicate the superiority of the proposed approach for sensitivity analysis over the classical, empirical approach if the flow solution is discontinuous. A numerical convergence analysis demonstrates that the numerical and analytical solutions converge. La résolution numérique des équations en sensibilité pour les écoulements unidimensionnels à surface libre implique de discrétiser un terme source de type Dirac qui s'applique au niveau des discontinuités de l'écoulement. Négliger ce terme source conduit généralement à l'instabilité de la solution numérique. Ainsi, les sensibilités calculées par la méthode empirique présentent des pics artificiels au niveau des chocs. Cet article présente une extension du solveur approché Harten-Lax-van Leer conduisant à une résolution plus précise des équations en sensibilité pour les écoulements à surface libre que les versions précédemment publiées. On présente également la discrétisation des termes sources et des conditions aux limites en sensibilité. Les applications numériques indiquent que la méthode proposée apporte des améliorations importantes par rapport à l'approche empirique classique en présence de solutions discontinues. Une étude numérique montre la convergence de la solution numérique vers la solution analytique. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com