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Analytical solution for long - wave reflection by a general breakwater or trench with curvilinear slopes / Huan-Wen Liu in Journal of engineering mechanics, Vol. 139 N° 2 (Février 2013) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 139 N° 2 (Février 2013) . - pp.229–245. Titre : Analytical solution for long - wave reflection by a general breakwater or trench with curvilinear slopes Type de document : texte imprimé Auteurs : Huan-Wen Liu, Auteur ; Jiong-Xing Luo, Auteur ; Pengzhi Lin, Auteur Année de publication : 2013 Article en page(s) : pp.229–245. Note générale : Applied mechanics Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Long-wave  equation  General  breakwater  or  trench  Curvilinear  slope  Reflection  coefficient  Closed-form  solution  Series  solution Résumé : In the first part of this paper, an exact analytical solution in closed form for linear long-wave reflection by a submerged idealized breakwater or trench with various curvilinear slopes is given. The solution obtained finds almost all previous long-wave analytical solutions for wave reflection by idealized bathymetries to be its special cases, including the wave reflection by an infinite step, a continental shelf with a parabolic slope, a continental shelf with a linear slope, a rectangular obstacle, an obstacle of general trapezoidal shape with linear slopes, and a trench of general trapezoidal shape with linear slopes. In the second part, an exact analytical solution in the form of a Taylor series for linear long-wave reflection by a submerged quasi-idealized breakwater or trench is also constructed. It is shown by convergence analysis that the series solution converges in the entire physical domain. Based on the present analytical solutions, the reflection coefficients for long waves reflected by various breakwaters are calculated and the influence of the breakwater dimensions in the reflection effect is investigated. It is always found that the total reflection defined by the area under the reflection coefficient curve increases when the front and back slopes become steep. It is also found that the phenomenon of zero reflection for a symmetrical rectangular breakwater still remains for a general breakwater with curvilinear slopes as long as the bathymetry is symmetrical about the breakwater. ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%29EM.1943-7889.0000483 [article] Analytical solution for long - wave reflection by a general breakwater or trench with curvilinear slopes [texte imprimé] / Huan-Wen Liu, Auteur ; Jiong-Xing Luo, Auteur ; Pengzhi Lin, Auteur . - 2013 . - pp.229–245. Applied mechanics Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 139 N° 2 (Février 2013) . - pp.229–245. Mots-clés : Long-wave  equation  General  breakwater  or  trench  Curvilinear  slope  Reflection  coefficient  Closed-form  solution  Series  solution Résumé : In the first part of this paper, an exact analytical solution in closed form for linear long-wave reflection by a submerged idealized breakwater or trench with various curvilinear slopes is given. The solution obtained finds almost all previous long-wave analytical solutions for wave reflection by idealized bathymetries to be its special cases, including the wave reflection by an infinite step, a continental shelf with a parabolic slope, a continental shelf with a linear slope, a rectangular obstacle, an obstacle of general trapezoidal shape with linear slopes, and a trench of general trapezoidal shape with linear slopes. In the second part, an exact analytical solution in the form of a Taylor series for linear long-wave reflection by a submerged quasi-idealized breakwater or trench is also constructed. It is shown by convergence analysis that the series solution converges in the entire physical domain. Based on the present analytical solutions, the reflection coefficients for long waves reflected by various breakwaters are calculated and the influence of the breakwater dimensions in the reflection effect is investigated. It is always found that the total reflection defined by the area under the reflection coefficient curve increases when the front and back slopes become steep. It is also found that the phenomenon of zero reflection for a symmetrical rectangular breakwater still remains for a general breakwater with curvilinear slopes as long as the bathymetry is symmetrical about the breakwater. ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%29EM.1943-7889.0000483

Analytical solution for long - wave reflection by a rectangular obstacle with two scour trenches / Jian-Jian Xie in Journal of engineering mechanics, Vol. 137 N° 12 (Decembre 2011) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 137 N° 12 (Decembre 2011) . - pp.919-930 Titre : Analytical solution for long - wave reflection by a rectangular obstacle with two scour trenches Type de document : texte imprimé Auteurs : Jian-Jian Xie, Auteur ; Huan-Wen Liu, Auteur ; Pengzhi Lin, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp.919-930 Note générale : Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Scour  Long  waves  Wave  reflection  Coefficients Résumé : In this paper, linear long-wave reflection by a rectangular obstacle with two scour trenches of power function profile is explored. A closed-form analytical solution in terms of the first and second kinds of Bessel functions is obtained, which finds two classic analytical solutions as its special cases, i.e., the wave reflection from a rectangular obstacle and from an infinite step. The phenomenon of zero reflection coefficient for a single rectangular obstacle with the same depths in front of and behind the obstacle still remains for a rectangular obstacle with two scour trenches as long as the bathymetry is symmetrical about the obstacle. The periodicity of the reflection coefficient as a function of the relative length of the middle rectangular obstacle disappears if two scour trenches are attached to the middle rectangular obstacle. Finally, the wave reflection by a rectangular obstacle with two scour trenches generally increases when the trenches become wide and deep. The wave reflection by a degenerated single slope increases when the slope becomes deep. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/emo/resource/1/jenmdt/v137/i12/p919_s1?isAuthorized=no [article] Analytical solution for long - wave reflection by a rectangular obstacle with two scour trenches [texte imprimé] / Jian-Jian Xie, Auteur ; Huan-Wen Liu, Auteur ; Pengzhi Lin, Auteur . - 2012 . - pp.919-930. Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 137 N° 12 (Decembre 2011) . - pp.919-930 Mots-clés : Scour  Long  waves  Wave  reflection  Coefficients Résumé : In this paper, linear long-wave reflection by a rectangular obstacle with two scour trenches of power function profile is explored. A closed-form analytical solution in terms of the first and second kinds of Bessel functions is obtained, which finds two classic analytical solutions as its special cases, i.e., the wave reflection from a rectangular obstacle and from an infinite step. The phenomenon of zero reflection coefficient for a single rectangular obstacle with the same depths in front of and behind the obstacle still remains for a rectangular obstacle with two scour trenches as long as the bathymetry is symmetrical about the obstacle. The periodicity of the reflection coefficient as a function of the relative length of the middle rectangular obstacle disappears if two scour trenches are attached to the middle rectangular obstacle. Finally, the wave reflection by a rectangular obstacle with two scour trenches generally increases when the trenches become wide and deep. The wave reflection by a degenerated single slope increases when the slope becomes deep. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/emo/resource/1/jenmdt/v137/i12/p919_s1?isAuthorized=no

Analytical Study of Linear Long-Wave Reflection by a Two-Dimensional Obstacle of General Trapezoidal Shape / Pengzhi Lin in Journal of engineering mechanics, vol.131, N° 8 (Aout 2005)

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 8 (Aout 2005) . - 822-830 p. Titre : Analytical Study of Linear Long-Wave Reflection by a Two-Dimensional Obstacle of General Trapezoidal Shape Titre original : L'Etude Analytique de Linéaire Long-Ondulent la Réflexion par un Obstacle Deux-Dimensionnel de Forme Trapézoïdale Générale Type de document : texte imprimé Auteurs : Pengzhi Lin, Auteur ; Huan-Wen Liu, Auteur Article en page(s) : 822-830 p. Note générale : Génie Mécanique, Génie civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Wave  reflection  Long  waves  Breakwaters  Analytical  techniques  Reflexion  d'onde  Longues  vagues  Brise-lames  Techniques  analytiques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In This Paper an analytical solution for linear long-wave reflection by an obstacle of general trapezoidal shape is explored. A Closed-form expression in terms of fist and second kinds of bessel functions is obtained for the wave reflection coefficient, which depends on the relative lengths of the two slopes and top of the obstacle as well as the depth ratios in front of and behind the obstacle versus that above the obstacle.That Analytical solution obtained in this study finds a few well-known analytical solutions to be its special cases, which include the wave reflection from a rectangular obstacle , an infinite step, and an infinite step behind a linear slope. The Present analytical solution, however, covers a much wider range of problems. It Is found that the periodicity of the wave reflection coefficient as the function of the relative length of the obstacle remains when two slopes are present but with a reduced magnitude.The Phenomenon of Zero wave reflection from the structure is special to a rectangular obstacle only, which disapears with the addition of a slope in front or at the rear.The New solution may be very useful in some engieering applications, for example the design of a submerged breakwater of trapezoidal shape. En cet article que une solution analytique pour linéaire long-ondulent la réflexion par un obstacle de forme trapézoïdale générale est exploré. Une expression de forme close en termes de poing et les deuxièmes genres de fonctions de bessel est obtenue pour le coefficient de réflexion de vague, devant lequel dépend des longueurs relatives des deux pentes et le dessus de l'obstacle aussi bien que les rapports de profondeur et derrière l'obstacle contre cela au-dessus de la solution analytique d'obstacle.That obtenue en trouvailles de cette étude quelques solutions analytiques bien connues d'être ses cas spéciaux, qui incluent la réflexion de vague d'un obstacle rectangulaire, étape infinie, et une étape infinie derrière une pente linéaire. La solution analytique actuelle, cependant, couvre un éventail beaucoup de problèmes. On le constate que la périodicité du coefficient de réflexion de vague comme fonction de la longueur relative de l'obstacle demeure quand deux pentes sont présentes mais avec un phénomène réduit de magnitude.The de la réflexion zéro de vague de la structure est spécial à un obstacle rectangulaire seulement, qui les disapears avec l'addition d'une pente dans l'avant ou à la nouvelle solution de rear.The peuvent être très utiles dans quelques applications engieering, par exemple la conception d'un brise-lames submergé de forme trapézoïdale. [article] Analytical Study of Linear Long-Wave Reflection by a Two-Dimensional Obstacle of General Trapezoidal Shape = L'Etude Analytique de Linéaire Long-Ondulent la Réflexion par un Obstacle Deux-Dimensionnel de Forme Trapézoïdale Générale [texte imprimé] / Pengzhi Lin, Auteur ; Huan-Wen Liu, Auteur . - 822-830 p. Génie Mécanique, Génie civil Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 8 (Aout 2005) . - 822-830 p. Mots-clés : Wave  reflection  Long  waves  Breakwaters  Analytical  techniques  Reflexion  d'onde  Longues  vagues  Brise-lames  Techniques  analytiques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In This Paper an analytical solution for linear long-wave reflection by an obstacle of general trapezoidal shape is explored. A Closed-form expression in terms of fist and second kinds of bessel functions is obtained for the wave reflection coefficient, which depends on the relative lengths of the two slopes and top of the obstacle as well as the depth ratios in front of and behind the obstacle versus that above the obstacle.That Analytical solution obtained in this study finds a few well-known analytical solutions to be its special cases, which include the wave reflection from a rectangular obstacle , an infinite step, and an infinite step behind a linear slope. The Present analytical solution, however, covers a much wider range of problems. It Is found that the periodicity of the wave reflection coefficient as the function of the relative length of the obstacle remains when two slopes are present but with a reduced magnitude.The Phenomenon of Zero wave reflection from the structure is special to a rectangular obstacle only, which disapears with the addition of a slope in front or at the rear.The New solution may be very useful in some engieering applications, for example the design of a submerged breakwater of trapezoidal shape. En cet article que une solution analytique pour linéaire long-ondulent la réflexion par un obstacle de forme trapézoïdale générale est exploré. Une expression de forme close en termes de poing et les deuxièmes genres de fonctions de bessel est obtenue pour le coefficient de réflexion de vague, devant lequel dépend des longueurs relatives des deux pentes et le dessus de l'obstacle aussi bien que les rapports de profondeur et derrière l'obstacle contre cela au-dessus de la solution analytique d'obstacle.That obtenue en trouvailles de cette étude quelques solutions analytiques bien connues d'être ses cas spéciaux, qui incluent la réflexion de vague d'un obstacle rectangulaire, étape infinie, et une étape infinie derrière une pente linéaire. La solution analytique actuelle, cependant, couvre un éventail beaucoup de problèmes. On le constate que la périodicité du coefficient de réflexion de vague comme fonction de la longueur relative de l'obstacle demeure quand deux pentes sont présentes mais avec un phénomène réduit de magnitude.The de la réflexion zéro de vague de la structure est spécial à un obstacle rectangulaire seulement, qui les disapears avec l'addition d'une pente dans l'avant ou à la nouvelle solution de rear.The peuvent être très utiles dans quelques applications engieering, par exemple la conception d'un brise-lames submergé de forme trapézoïdale.

NEWFLUME: a numerical water flume for two-dimensional turbulent free surface flows / Pengzhi Lin in Journal of hydraulic research, Vol. 44 N°1 (2006) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°1 (2006) . - 79-93 p. Titre : NEWFLUME: a numerical water flume for two-dimensional turbulent free surface flows Titre original : NEWFLUME: un canal numérique hydraulique pour écoulements bidimensionnels à surface libre turbulents Type de document : texte imprimé Auteurs : Pengzhi Lin, Auteur ; Ux, Weilin, Auteur Article en page(s) : 79-93 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Numerical  water  flume  Waves  Open  channel  flows  Jets  Moving  bodies  Canalisation  numérique  de  l'eau  Vagues  Ecoulements  ouverts  de  canal  Jet  Corps  mobiles 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 computer model has been developed to simulate general turbulent free surface flows. The model solves Reynolds equations for turbulent flows and employs the volume-of-fluid method to track free surfaces. Being the extension of the earlier works for simulating breaking waves [e.g., J. Fluid Mech. 359 (1998) 239; J. Waterway Port Coastal Ocean Engng. 125 (1999) 322], the current model has been generalized to simulate a wider range of free surface flows (e.g., surface waves, jets, and open channel flows) and their interaction with different types of bodies, impermeable or porous, stationary or in motion. The model essentially serves as a two-dimensional NumErical Water FLUME (NEWFLUME) for simulation of various flow phenomena. Compared with a physical wave flume, NEWFLUME is more efficient in problem setup and data acquisition. In this paper, the applications of NEWFLUME to different hydraulic problems are demonstrated with the use of a series of selected case studies. These case studies cover the fields of wave dynamics (e.g., wave overtopping over a seawall and wave forces on a submarine pipeline), open channel flows (e.g., dam break flows and hydraulic jumps), jet phenomena (e.g., plunging and submerged wall jets), and environmental flows (e.g., pollutant transport). It is proved that NEWFLUME is an accurate and useful tool for both scientific research and engineering design. Un modèle d'ordinateur a été développé pour simuler des écoulements extérieurs libres turbulents généraux. Le modèle résout des équations de Reynolds pour des écoulements turbulents et utilise la méthode de volume-de-fluide pour dépister les surfaces libres. Être la prolongation des premiers travaux pour simuler la rupture ondule [par exemple, fluide de J. Mech. 359 (1998) 239 ; J. Océan côtier gauche Engng de voie d'eau. 125 (1999) 322], le modèle courant a été généralisés pour simuler un éventail d'écoulements extérieurs libres (par exemple, la surface ondule, de jet, et ouvrent des écoulements de canal) et leur interaction avec différents types des corps, imperméable ou poreux, stationnaire ou dans le mouvement. Le modèle sert essentiellement de CANALISATION numérique bidimensionnelle de l'eau (NEWFLUME) à la simulation de divers phénomènes d'écoulement. Comparé à une canalisation physique de vague, NEWFLUME est plus efficace dans l'installation de problème et l'acquisition de données. En cet article, les applications de NEWFLUME à différents problèmes hydrauliques sont démontrées avec l'utilisation d'une série d'études de cas choisies. Ces études de cas couvrent les champs de la dynamique de vague (par exemple, vague overtopping au-dessus d'une digue et des forces de vague sur une canalisation submersible), écoulements ouverts de canal (par exemple, la coupure de barrage coule et des sauts hydrauliques), jet des phénomènes (par exemple, le plongement et le mur submergé de jet), et des écoulements environnementaux (par exemple, transport de polluant). On le montre que NEWFLUME est un outil précis et utile pour la recherche scientifique et l'étude. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Canalisation En ligne : cvelinpz@nus.edu.sg [article] NEWFLUME: a numerical water flume for two-dimensional turbulent free surface flows = NEWFLUME: un canal numérique hydraulique pour écoulements bidimensionnels à surface libre turbulents [texte imprimé] / Pengzhi Lin, Auteur ; Ux, Weilin, Auteur . - 79-93 p. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°1 (2006) . - 79-93 p. Mots-clés : Numerical  water  flume  Waves  Open  channel  flows  Jets  Moving  bodies  Canalisation  numérique  de  l'eau  Vagues  Ecoulements  ouverts  de  canal  Jet  Corps  mobiles 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 computer model has been developed to simulate general turbulent free surface flows. The model solves Reynolds equations for turbulent flows and employs the volume-of-fluid method to track free surfaces. Being the extension of the earlier works for simulating breaking waves [e.g., J. Fluid Mech. 359 (1998) 239; J. Waterway Port Coastal Ocean Engng. 125 (1999) 322], the current model has been generalized to simulate a wider range of free surface flows (e.g., surface waves, jets, and open channel flows) and their interaction with different types of bodies, impermeable or porous, stationary or in motion. The model essentially serves as a two-dimensional NumErical Water FLUME (NEWFLUME) for simulation of various flow phenomena. Compared with a physical wave flume, NEWFLUME is more efficient in problem setup and data acquisition. In this paper, the applications of NEWFLUME to different hydraulic problems are demonstrated with the use of a series of selected case studies. These case studies cover the fields of wave dynamics (e.g., wave overtopping over a seawall and wave forces on a submarine pipeline), open channel flows (e.g., dam break flows and hydraulic jumps), jet phenomena (e.g., plunging and submerged wall jets), and environmental flows (e.g., pollutant transport). It is proved that NEWFLUME is an accurate and useful tool for both scientific research and engineering design. Un modèle d'ordinateur a été développé pour simuler des écoulements extérieurs libres turbulents généraux. Le modèle résout des équations de Reynolds pour des écoulements turbulents et utilise la méthode de volume-de-fluide pour dépister les surfaces libres. Être la prolongation des premiers travaux pour simuler la rupture ondule [par exemple, fluide de J. Mech. 359 (1998) 239 ; J. Océan côtier gauche Engng de voie d'eau. 125 (1999) 322], le modèle courant a été généralisés pour simuler un éventail d'écoulements extérieurs libres (par exemple, la surface ondule, de jet, et ouvrent des écoulements de canal) et leur interaction avec différents types des corps, imperméable ou poreux, stationnaire ou dans le mouvement. Le modèle sert essentiellement de CANALISATION numérique bidimensionnelle de l'eau (NEWFLUME) à la simulation de divers phénomènes d'écoulement. Comparé à une canalisation physique de vague, NEWFLUME est plus efficace dans l'installation de problème et l'acquisition de données. En cet article, les applications de NEWFLUME à différents problèmes hydrauliques sont démontrées avec l'utilisation d'une série d'études de cas choisies. Ces études de cas couvrent les champs de la dynamique de vague (par exemple, vague overtopping au-dessus d'une digue et des forces de vague sur une canalisation submersible), écoulements ouverts de canal (par exemple, la coupure de barrage coule et des sauts hydrauliques), jet des phénomènes (par exemple, le plongement et le mur submergé de jet), et des écoulements environnementaux (par exemple, transport de polluant). On le montre que NEWFLUME est un outil précis et utile pour la recherche scientifique et l'étude. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Canalisation En ligne : cvelinpz@nus.edu.sg

Turbulent Boundary Layer Flows Above a Porous Surface Subject to Flow Injection / Pengzhi Lin in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N°10 (Octobre 2006) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°10 (Octobre 2006) . - 1133-1140 p. Titre : Turbulent Boundary Layer Flows Above a Porous Surface Subject to Flow Injection Titre original : La Couche de Frontière Turbulente Coule au-Dessus d'une Surface Poreuse Sujet à l'Injection d'Ecoulement Type de document : texte imprimé Auteurs : Pengzhi Lin, Auteur ; Karunarathna, S. A. S. A., Auteur ; Teng, Michelle H., Editeur scientifique Article en page(s) : 1133-1140 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Porous  media  Boundary  layer  flow  Velocity  Shear  stress  Médias  poreux  Ecoulement  de  couche  de  frontière  Vitesse  Effort  de  cisaillement Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A new analytical expression for velocity profile in a fully developed turbulent boundary layer above a porous surface subject to flow injection is derived by solving the coupled Reynolds equations and turbulent kinetic energy equation. The advection of turbulent kinetic energy is considered during the derivation, whereas the earlier studies have neglected it. The new solution reduces to the universal logarithmic law in the case of no flow injection. For the small injection, the solution can be expanded into a series form in terms of the normalized injection velocity. The leading order terms are found to be equivalent to those in the earlier works in which the advection of turbulent kinetic energy has been neglected in the derivation. The new solution can provide more accurate prediction of bed shear stress for a wide range of flow injection rate, fluid type (e.g., from air to water), and surface roughness. On the other hand, the earlier theories may significantly underestimate bed shear stress under high injection rates. Une nouvelle expression analytique pour le profil de vitesse dans une couche de frontière turbulente entièrement développée au-dessus d'une surface poreuse sujet à l'injection d'écoulement est dérivée en résolvant les équations couplées de Reynolds et l'équation cinétique turbulente d'énergie. L'advection de l'énergie cinétique turbulente est considérée pendant la dérivation, tandis que les études plus tôt l'ont négligée. La nouvelle solution réduit à la loi logarithmique universelle dans le cas sans injection d'écoulement. Pour la petite injection, la solution peut être augmentée dans une série forment en termes de vitesse normale d'injection. Les principales limites d'ordre s'avèrent équivalentes à ceux dans les premiers travaux dans lesquels l'advection de l'énergie cinétique turbulente a été négligée dans la dérivation. La nouvelle solution peut fournir une prévision plus précise d'effort de cisaillement de lit pour un éventail de taux d'injection d'écoulement, de type liquide (par exemple, de l'air à l'eau), et de rugosité extérieure. D'autre part, les théories plus tôt peuvent de manière significative sous-estimer l'effort de cisaillement de lit sous des taux élevés d'injection. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : engp1533@nus.edu.sg [article] Turbulent Boundary Layer Flows Above a Porous Surface Subject to Flow Injection = La Couche de Frontière Turbulente Coule au-Dessus d'une Surface Poreuse Sujet à l'Injection d'Ecoulement [texte imprimé] / Pengzhi Lin, Auteur ; Karunarathna, S. A. S. A., Auteur ; Teng, Michelle H., Editeur scientifique . - 1133-1140 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°10 (Octobre 2006) . - 1133-1140 p. Mots-clés : Porous  media  Boundary  layer  flow  Velocity  Shear  stress  Médias  poreux  Ecoulement  de  couche  de  frontière  Vitesse  Effort  de  cisaillement Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A new analytical expression for velocity profile in a fully developed turbulent boundary layer above a porous surface subject to flow injection is derived by solving the coupled Reynolds equations and turbulent kinetic energy equation. The advection of turbulent kinetic energy is considered during the derivation, whereas the earlier studies have neglected it. The new solution reduces to the universal logarithmic law in the case of no flow injection. For the small injection, the solution can be expanded into a series form in terms of the normalized injection velocity. The leading order terms are found to be equivalent to those in the earlier works in which the advection of turbulent kinetic energy has been neglected in the derivation. The new solution can provide more accurate prediction of bed shear stress for a wide range of flow injection rate, fluid type (e.g., from air to water), and surface roughness. On the other hand, the earlier theories may significantly underestimate bed shear stress under high injection rates. Une nouvelle expression analytique pour le profil de vitesse dans une couche de frontière turbulente entièrement développée au-dessus d'une surface poreuse sujet à l'injection d'écoulement est dérivée en résolvant les équations couplées de Reynolds et l'équation cinétique turbulente d'énergie. L'advection de l'énergie cinétique turbulente est considérée pendant la dérivation, tandis que les études plus tôt l'ont négligée. La nouvelle solution réduit à la loi logarithmique universelle dans le cas sans injection d'écoulement. Pour la petite injection, la solution peut être augmentée dans une série forment en termes de vitesse normale d'injection. Les principales limites d'ordre s'avèrent équivalentes à ceux dans les premiers travaux dans lesquels l'advection de l'énergie cinétique turbulente a été négligée dans la dérivation. La nouvelle solution peut fournir une prévision plus précise d'effort de cisaillement de lit pour un éventail de taux d'injection d'écoulement, de type liquide (par exemple, de l'air à l'eau), et de rugosité extérieure. D'autre part, les théories plus tôt peuvent de manière significative sous-estimer l'effort de cisaillement de lit sous des taux élevés d'injection. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : engp1533@nus.edu.sg

Wave–current interaction at an angle. 1, Experiment / Pradeep C. Fernando in Journal of hydraulic research, Vol. 49 N° 4 (Juillet/Août 2011) 

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Wave–current interaction at an angle. 2, Theory / Pradeep C. Fernando in Journal of hydraulic research, Vol. 49 N° 4 (Juillet/Août 2011) 

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