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Auteur Teng, Michelle H.
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Affiner la rechercheAccuracy Order of Crank--Nicolson Discretization for Hydrostatic Free-Surface Flow / Hodges, Ben R. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°8 (Août 2004)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°8 (Août 2004) . - 904-910 p.
Titre : Accuracy Order of Crank--Nicolson Discretization for Hydrostatic Free-Surface Flow Titre original : Ordre d'Exactitude de la Discrétisation Détraquée de Nicolson pour l'Ecoulement Extérieur Libre Hydrostatique Type de document : texte imprimé Auteurs : Hodges, Ben R., Auteur ; Teng, Michelle H., Editeur scientifique Article en page(s) : 904-910 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Computational fluid dynamics technique Numerical models Free surfaces Models accuracy Overland flow Technique liquide informatique de dynamique Modèles numériques Surfaces libres Modèle l'exactitude Ecoulement de surface Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Application of Crank-Nicolson (CN) discretization to the hydrostatic (or shallow-water) free-surface equation in two-dimensional or three-dimensional Reynolds-averaged Navier.Stokes models neglects a second order term. The neglected term is zero at steady state, so it does not appear in steady-state accuracy analyses. A new correction term is derived that restores second-order accuracy. The correction is significant when the amplitude of the surface oscillation is within two orders of magnitude of the water depth and the barotropic Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) stability condition is less than unity. Analysis shows that the CN accuracy for an unforced free-surface oscillation is degraded to first order when the barotropic CFL stability condition is greater than unity, independent of whether or not the new correction term is applied. The results indicate that the semi-implicit Crank-Nicolson method, applied to the hydrostatic free-surface evolution equation, is only first-order accurate for the time and space scales typically used in lake, estuarine, and coastal ocean studies.
L'application de la discrétisation détraquée de Nicolson (CN) l'eau) hydrostatique (ou peu profonde à l'équation de libre-surface dans les modèles Reynolds-faits la moyenne bidimensionnels ou tridimensionnels de Navier.Stokes néglige une limite du second degré. La limite négligée est zéro à l'état d'équilibre, ainsi elle n'apparaît pas dans des analyses d'exactitude d'état d'équilibre. On dérive une nouvelle limite de correction qui reconstitue l'exactitude du second degré. La correction est significative quand l'amplitude de l'oscillation extérieure est à moins de deux ordres de grandeur de la profondeur de l'eau et l'état barotropic de stabilité de Courant Friedrichs Lewy (CFL) est moins que l'unité. L'analyse prouve que l'exactitude de CN pour l'oscillation extérieure libre est dégradée au premier ordre quand l'état barotropic de stabilité de CFL est unité plus grande que, indépendant de si le nouveau terme de correction est appliqué. Les résultats indiquent que la méthode détraquée semi implicite de Nicolson, appliquée à l'équation extérieure libre hydrostatique d'évolution, est seulement le premier ordre précis pour les balances de temps et d'espace typiquement utilisées dans les études de lac, d'estuaire, et côtières d'océan.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : hodges@mail.utexas.edu [article] Accuracy Order of Crank--Nicolson Discretization for Hydrostatic Free-Surface Flow = Ordre d'Exactitude de la Discrétisation Détraquée de Nicolson pour l'Ecoulement Extérieur Libre Hydrostatique [texte imprimé] / Hodges, Ben R., Auteur ; Teng, Michelle H., Editeur scientifique . - 904-910 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°8 (Août 2004) . - 904-910 p.
Mots-clés : Computational fluid dynamics technique Numerical models Free surfaces Models accuracy Overland flow Technique liquide informatique de dynamique Modèles numériques Surfaces libres Modèle l'exactitude Ecoulement de surface Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Application of Crank-Nicolson (CN) discretization to the hydrostatic (or shallow-water) free-surface equation in two-dimensional or three-dimensional Reynolds-averaged Navier.Stokes models neglects a second order term. The neglected term is zero at steady state, so it does not appear in steady-state accuracy analyses. A new correction term is derived that restores second-order accuracy. The correction is significant when the amplitude of the surface oscillation is within two orders of magnitude of the water depth and the barotropic Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) stability condition is less than unity. Analysis shows that the CN accuracy for an unforced free-surface oscillation is degraded to first order when the barotropic CFL stability condition is greater than unity, independent of whether or not the new correction term is applied. The results indicate that the semi-implicit Crank-Nicolson method, applied to the hydrostatic free-surface evolution equation, is only first-order accurate for the time and space scales typically used in lake, estuarine, and coastal ocean studies.
L'application de la discrétisation détraquée de Nicolson (CN) l'eau) hydrostatique (ou peu profonde à l'équation de libre-surface dans les modèles Reynolds-faits la moyenne bidimensionnels ou tridimensionnels de Navier.Stokes néglige une limite du second degré. La limite négligée est zéro à l'état d'équilibre, ainsi elle n'apparaît pas dans des analyses d'exactitude d'état d'équilibre. On dérive une nouvelle limite de correction qui reconstitue l'exactitude du second degré. La correction est significative quand l'amplitude de l'oscillation extérieure est à moins de deux ordres de grandeur de la profondeur de l'eau et l'état barotropic de stabilité de Courant Friedrichs Lewy (CFL) est moins que l'unité. L'analyse prouve que l'exactitude de CN pour l'oscillation extérieure libre est dégradée au premier ordre quand l'état barotropic de stabilité de CFL est unité plus grande que, indépendant de si le nouveau terme de correction est appliqué. Les résultats indiquent que la méthode détraquée semi implicite de Nicolson, appliquée à l'équation extérieure libre hydrostatique d'évolution, est seulement le premier ordre précis pour les balances de temps et d'espace typiquement utilisées dans les études de lac, d'estuaire, et côtières d'océan.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : hodges@mail.utexas.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°1 (Janvier 2006) . - 99-106 p.
Titre : Analytical Study of Turbulent Pollutant Dispersion Near a Low Hill Titre original : Etude Analytique de Dispersion Turbulente de Polluant près d'une Basse Colline Type de document : texte imprimé Auteurs : Chan, Andy T., Auteur ; Teng, Michelle H., Editeur scientifique ; Siddheshwar, Pradeep G. ; Lai, Natalia T. N., Auteur Article en page(s) : 99-106 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Air pollution Topography Wind Dispersion Slopes Pollution atmosphérique Topographie Vent Pentes Index. décimale : 621.34 Résumé : An analytical methodology is developed to study the pollutant dispersion in a turbulent wind flow over a two dimensional hill with a small slope. As in a typical boundary layer problem, the flow domain is divided into an inner and an outer region: the inviscid outer region is further subdivided into an upper and a middle layer while the viscous inner region is subdivided into a shear stress and an inner surface layer. Based on the Reynolds averaged Navier Stokes equations and the continuity equations, closed form analytical solutions of the stream functions and velocities are readily obtained for all regions in the domain. The Velocity information is then imported into the diffusion equation, and the pollutant concentration distribution is readily solved. For reasons of turbulent shear, a variational method with adjustments to the streamline coordinate system is used to obtain an accurate solution of the pollutant concentration. Results show that when the source is located in the upper layer, the concentrationss decrease with distance along the upwind side of the hill and tend to reach a constant value rapidly n ear the hilltop. Similar results are observed when the source is located in the middle layer. However, due to the reduction of wind speed in the middle layer, the concentrations become saturated at a later upslope position as compared to the source in the upper layer. This Methodology is shown to be able to provide a quick and accurate estimate of local pollutant patterns and can be applied to any flow field provided that the streamlines can be specified through the velocities.
Une méthodologie analytique est développée pour étudier la dispersion de polluant dans un écoulement turbulent de vent au-dessus d'une colline bidimensionnelle avec une petite pente. Comme dans un problème typique de couche de frontière, le domaine d'écoulement est divisé en région intérieure et externe : la région externe non visqueuse est encore subdivisée en couche supérieure et moyenne tandis que la région intérieure visqueuse est subdivisée en effort de cisaillement et couche extérieure intérieure. Basé sur le Navier ramené à une moyenne par Reynolds charge des équations et les équations de continuité, les solutions analytiques de forme fermée des fonctions de jet et les vitesses sont aisément obtenues pour toutes les régions dans le domaine. L'information de vitesse est alors importée dans l'équation de diffusion, et la distribution de concentration en polluant est aisément résolue. Pour des raisons de cisaillement turbulent, une méthode variationnelle avec des ajustements au système du même rang aérodynamique est employée pour obtenir une solution précise de la concentration en polluant. Les résultats prouvent que quand la source est située dans la couche supérieure, les concentrationss diminuent avec la distance le long du côté à contre vent de la colline et tendent à atteindre une oreille constante de la valeur rapidement n le sommet. On observe des résultats semblables quand la source est située dans la couche moyenne. Cependant, en raison de la réduction de vitesse de vent de la couche moyenne, les concentrations deviennent saturées à une position haute postérieure de pente par rapport à la source dans la couche supérieure. Cette méthodologie s'avère capable fournir une évaluation rapide et précise des modèles locaux de polluant et peut être appliquée à n'importe quel champ d'écoulement à condition que les lignes profilées puissent être indiquées par les vitesses.
En ligne : atchan@hkucc.hku.hk [article] Analytical Study of Turbulent Pollutant Dispersion Near a Low Hill = Etude Analytique de Dispersion Turbulente de Polluant près d'une Basse Colline [texte imprimé] / Chan, Andy T., Auteur ; Teng, Michelle H., Editeur scientifique ; Siddheshwar, Pradeep G. ; Lai, Natalia T. N., Auteur . - 99-106 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°1 (Janvier 2006) . - 99-106 p.
Mots-clés : Air pollution Topography Wind Dispersion Slopes Pollution atmosphérique Topographie Vent Pentes Index. décimale : 621.34 Résumé : An analytical methodology is developed to study the pollutant dispersion in a turbulent wind flow over a two dimensional hill with a small slope. As in a typical boundary layer problem, the flow domain is divided into an inner and an outer region: the inviscid outer region is further subdivided into an upper and a middle layer while the viscous inner region is subdivided into a shear stress and an inner surface layer. Based on the Reynolds averaged Navier Stokes equations and the continuity equations, closed form analytical solutions of the stream functions and velocities are readily obtained for all regions in the domain. The Velocity information is then imported into the diffusion equation, and the pollutant concentration distribution is readily solved. For reasons of turbulent shear, a variational method with adjustments to the streamline coordinate system is used to obtain an accurate solution of the pollutant concentration. Results show that when the source is located in the upper layer, the concentrationss decrease with distance along the upwind side of the hill and tend to reach a constant value rapidly n ear the hilltop. Similar results are observed when the source is located in the middle layer. However, due to the reduction of wind speed in the middle layer, the concentrations become saturated at a later upslope position as compared to the source in the upper layer. This Methodology is shown to be able to provide a quick and accurate estimate of local pollutant patterns and can be applied to any flow field provided that the streamlines can be specified through the velocities.
Une méthodologie analytique est développée pour étudier la dispersion de polluant dans un écoulement turbulent de vent au-dessus d'une colline bidimensionnelle avec une petite pente. Comme dans un problème typique de couche de frontière, le domaine d'écoulement est divisé en région intérieure et externe : la région externe non visqueuse est encore subdivisée en couche supérieure et moyenne tandis que la région intérieure visqueuse est subdivisée en effort de cisaillement et couche extérieure intérieure. Basé sur le Navier ramené à une moyenne par Reynolds charge des équations et les équations de continuité, les solutions analytiques de forme fermée des fonctions de jet et les vitesses sont aisément obtenues pour toutes les régions dans le domaine. L'information de vitesse est alors importée dans l'équation de diffusion, et la distribution de concentration en polluant est aisément résolue. Pour des raisons de cisaillement turbulent, une méthode variationnelle avec des ajustements au système du même rang aérodynamique est employée pour obtenir une solution précise de la concentration en polluant. Les résultats prouvent que quand la source est située dans la couche supérieure, les concentrationss diminuent avec la distance le long du côté à contre vent de la colline et tendent à atteindre une oreille constante de la valeur rapidement n le sommet. On observe des résultats semblables quand la source est située dans la couche moyenne. Cependant, en raison de la réduction de vitesse de vent de la couche moyenne, les concentrations deviennent saturées à une position haute postérieure de pente par rapport à la source dans la couche supérieure. Cette méthodologie s'avère capable fournir une évaluation rapide et précise des modèles locaux de polluant et peut être appliquée à n'importe quel champ d'écoulement à condition que les lignes profilées puissent être indiquées par les vitesses.
En ligne : atchan@hkucc.hku.hk
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N°10 (Octobre 2005) . - 1082-1101 p.
Titre : Eddy Taxonomy Methodology Around a Submerged Barb Obstacle Within a Fixed Rough Bed Titre original : Méthodologie de Taxonomie de Remous Autour d'un Obstacle Submergé de Bavure dans un Lit Rugueux Fixe Type de document : texte imprimé Auteurs : Fix, James F., Auteur ; Teng, Michelle H., Editeur scientifique ; Kjos, Lisa, Auteur ; Papanicolaou, Athanasios N., Auteur Article en page(s) : 1082-1101 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Turbulence Eddies Submerging Open channels Time series analysis Skewness Turbulence Remous Submersion Ouverture des canaux Analyse de serie chronologique Obliquité Index. décimale : 620 Essais des matériaux. Matériaux commerciaux. Station génératrice d'énergie. Economie de l'énergie Résumé : Past research environmental hydraulics has established the consideration that small-and large-scale turbulent eddy structures correspond to fast and slow fluctuations within a velocity time series measured at a fixed location. This Work embraces this concept and develops an eddy taxonomy methodology to classify the prominent small-and large-scale eddies in the vicinity of an obstacle within a fixed rough bed. The Previously documented visual interpretation technique is used in conjuntion with a novel technique, which utilizes the statistical skew parameter, to quantify the moving-average time step at which large-scale eddies may be isolated from small-scale eddies.thereafter, triple decomposition theory is employed and prominent spatial and temporal scales (i.e., integral length scales and periodicity) of small-and large eddies are calculated. The Eddy taxonomy methodology is implemented using acoustic Doppler velocimeter time-series measurements captured in the vicinity of an experimental model of a submerged barb obstacle--a hydraulic structure used for bank protection and increasing aquatic diversity. Implementation of the eddy taxonomy methodology using the streamwise velocity (u) time series and streamwise-vertical Reynolds stress (uw) time series provide similar results for the time step necessary to decompose large-from small-scale eddies. Eddy taxonomy results indicate the presence of large-scale, macroturbulent eddies throughout the barb test section with periodicity and length scales that agree with literature reported values. Additionally, small-scale bed derived eddies are most pronounced in the deflected flow regions where the barb obstacle has less influence upon the flow, while multiple small-scale eddies, including ejection, wake, and Kelvin-Helmotz associated eddies, persist in the downstream overtopping and wake regions of the barb obstacle.
Après la recherche l'hydraulique environnementale a établi la considération que petit-et les structures turbulentes à grande échelle de remous correspondez pour jeûner et des fluctuations lentes dans une série chronologique de vitesse mesurée à un endroit fixe. Ce travail embrasse ce concept et développe une méthodologie de taxonomie de remous pour classifier les remous en avant petit-et à grande échelle à proximité d'un obstacle dans un lit rugueux fixe. La technique visuelle précédemment documentée d'interprétation est employée dans le conjuntion avec une technique de roman, qui utilise le paramètre oblique statistique, pour mesurer l'étape déplacer-moyenne de temps à laquelle des remous à grande échelle peuvent être isolés dans eddies.thereafter de petite taille, théorie triple de décomposition est utilisée et des balances spatiales et temporelles en avant (c.-à-d., les balances intégrales de longueur et la périodicité) de petit-et les grands remous sont calculées. La méthodologie de taxonomie de remous est mise en application en utilisant des mesures acoustiques de série de temps de velocimeter de Doppler capturées à proximité d'un modèle expérimental d'un obstacle submergé de bavure -- une structure hydraulique utilisée pour la protection de banque et augmentant la diversité aquatique. L'exécution de la méthodologie de taxonomie de remous en utilisant la série chronologique de la vitesse de streamwise (u) et les séries chronologiques streamwise-verticales d'effort de Reynolds (uw) fournissent les résultats semblables pour l'étape de temps nécessaire pour se décomposer grand- des remous de petite taille. Les résultats de taxonomie de remous indiquent la présence des remous à grande échelle et macroturbulent dans toute la section d'essai de bavure avec les balances de périodicité et de longueur qui sont conformes aux valeurs rapportées par littérature. En plus, les remous dérivés par lit de petite taille sont les plus prononcés dans les régions braquées d'écoulement où l'obstacle de bavure a moins d'influence sur l'écoulement, alors que les remous de petite taille multiples, y compris l'éjection, se réveillent, et Kelvin-Helmotz de remous associés, persiste dans overtopping descendant et réveille des régions de l'obstacle de bavure.
En ligne : apananic@engineering.uiowa.edu [article] Eddy Taxonomy Methodology Around a Submerged Barb Obstacle Within a Fixed Rough Bed = Méthodologie de Taxonomie de Remous Autour d'un Obstacle Submergé de Bavure dans un Lit Rugueux Fixe [texte imprimé] / Fix, James F., Auteur ; Teng, Michelle H., Editeur scientifique ; Kjos, Lisa, Auteur ; Papanicolaou, Athanasios N., Auteur . - 1082-1101 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N°10 (Octobre 2005) . - 1082-1101 p.
Mots-clés : Turbulence Eddies Submerging Open channels Time series analysis Skewness Turbulence Remous Submersion Ouverture des canaux Analyse de serie chronologique Obliquité Index. décimale : 620 Essais des matériaux. Matériaux commerciaux. Station génératrice d'énergie. Economie de l'énergie Résumé : Past research environmental hydraulics has established the consideration that small-and large-scale turbulent eddy structures correspond to fast and slow fluctuations within a velocity time series measured at a fixed location. This Work embraces this concept and develops an eddy taxonomy methodology to classify the prominent small-and large-scale eddies in the vicinity of an obstacle within a fixed rough bed. The Previously documented visual interpretation technique is used in conjuntion with a novel technique, which utilizes the statistical skew parameter, to quantify the moving-average time step at which large-scale eddies may be isolated from small-scale eddies.thereafter, triple decomposition theory is employed and prominent spatial and temporal scales (i.e., integral length scales and periodicity) of small-and large eddies are calculated. The Eddy taxonomy methodology is implemented using acoustic Doppler velocimeter time-series measurements captured in the vicinity of an experimental model of a submerged barb obstacle--a hydraulic structure used for bank protection and increasing aquatic diversity. Implementation of the eddy taxonomy methodology using the streamwise velocity (u) time series and streamwise-vertical Reynolds stress (uw) time series provide similar results for the time step necessary to decompose large-from small-scale eddies. Eddy taxonomy results indicate the presence of large-scale, macroturbulent eddies throughout the barb test section with periodicity and length scales that agree with literature reported values. Additionally, small-scale bed derived eddies are most pronounced in the deflected flow regions where the barb obstacle has less influence upon the flow, while multiple small-scale eddies, including ejection, wake, and Kelvin-Helmotz associated eddies, persist in the downstream overtopping and wake regions of the barb obstacle.
Après la recherche l'hydraulique environnementale a établi la considération que petit-et les structures turbulentes à grande échelle de remous correspondez pour jeûner et des fluctuations lentes dans une série chronologique de vitesse mesurée à un endroit fixe. Ce travail embrasse ce concept et développe une méthodologie de taxonomie de remous pour classifier les remous en avant petit-et à grande échelle à proximité d'un obstacle dans un lit rugueux fixe. La technique visuelle précédemment documentée d'interprétation est employée dans le conjuntion avec une technique de roman, qui utilise le paramètre oblique statistique, pour mesurer l'étape déplacer-moyenne de temps à laquelle des remous à grande échelle peuvent être isolés dans eddies.thereafter de petite taille, théorie triple de décomposition est utilisée et des balances spatiales et temporelles en avant (c.-à-d., les balances intégrales de longueur et la périodicité) de petit-et les grands remous sont calculées. La méthodologie de taxonomie de remous est mise en application en utilisant des mesures acoustiques de série de temps de velocimeter de Doppler capturées à proximité d'un modèle expérimental d'un obstacle submergé de bavure -- une structure hydraulique utilisée pour la protection de banque et augmentant la diversité aquatique. L'exécution de la méthodologie de taxonomie de remous en utilisant la série chronologique de la vitesse de streamwise (u) et les séries chronologiques streamwise-verticales d'effort de Reynolds (uw) fournissent les résultats semblables pour l'étape de temps nécessaire pour se décomposer grand- des remous de petite taille. Les résultats de taxonomie de remous indiquent la présence des remous à grande échelle et macroturbulent dans toute la section d'essai de bavure avec les balances de périodicité et de longueur qui sont conformes aux valeurs rapportées par littérature. En plus, les remous dérivés par lit de petite taille sont les plus prononcés dans les régions braquées d'écoulement où l'obstacle de bavure a moins d'influence sur l'écoulement, alors que les remous de petite taille multiples, y compris l'éjection, se réveillent, et Kelvin-Helmotz de remous associés, persiste dans overtopping descendant et réveille des régions de l'obstacle de bavure.
En ligne : apananic@engineering.uiowa.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°7 (Juillet 2004) . - 794-799 p.
Titre : Engineering Model of Dilute Pneumatic Conveying Titre original : Modèle de Technologie du Transport Pneumatique Dilué Type de document : texte imprimé Auteurs : Dmitry Eskin, Auteur ; Leonenko, Y., Auteur ; Vinogradov, O. ; Teng, Michelle H., Editeur scientifique Article en page(s) : 794-799 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Finition factor Gas flow Gas pipelines Solids flow Pressure reduction Particle interactions Pneumatic systems Facteur de frottement Ecoulement de gaz Canalisations de gaz Coulée de solides Réduction de pression Interactions de particules Systèmes pneumatiques Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : We introduce a simple model of gas-particle flow in a pipeline, which can be used as a tool in engineering design. A chaotic particle motion due to the particle-particle and particle-wall collisions is modeled by analogy with the motion of gas molecules. The pressure gradient is calculated as a sum of particles drag forces per unit volume. As a result, the problem of pressure losses is reduced to the solution of one nonlinear algebraic equation. The gas viscous friction losses are found by the Colebrook-White approximation. The model is validated by testing it against the experimental data and other, more sophisticated, models known in the literature.
Nous présentons un modèle simple d'écoulement de particules de gaz dans une canalisation, qui peut être employée comme outil dans la conception de technologie. Un mouvement chaotique de particules dû aux collisions de particules de particules et de mur de particules est modelé par analogie avec le mouvement des molécules de gaz. Le gradient de pression est calculé comme somme de forces de résistance à l'avancement de particules par volume unitaire. En conséquence, le problème des pertes de pression est réduit à la solution d'une équation algébrique non linéaire. Les pertes visqueuses de frottement de gaz sont trouvées par l'approximation de blanc de ruisseau de Cole. Le modèle est validé en l'examinant contre les données expérimentales et autre, plus sophistiqué, des modèles connus dans la littérature.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 [article] Engineering Model of Dilute Pneumatic Conveying = Modèle de Technologie du Transport Pneumatique Dilué [texte imprimé] / Dmitry Eskin, Auteur ; Leonenko, Y., Auteur ; Vinogradov, O. ; Teng, Michelle H., Editeur scientifique . - 794-799 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°7 (Juillet 2004) . - 794-799 p.
Mots-clés : Finition factor Gas flow Gas pipelines Solids flow Pressure reduction Particle interactions Pneumatic systems Facteur de frottement Ecoulement de gaz Canalisations de gaz Coulée de solides Réduction de pression Interactions de particules Systèmes pneumatiques Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : We introduce a simple model of gas-particle flow in a pipeline, which can be used as a tool in engineering design. A chaotic particle motion due to the particle-particle and particle-wall collisions is modeled by analogy with the motion of gas molecules. The pressure gradient is calculated as a sum of particles drag forces per unit volume. As a result, the problem of pressure losses is reduced to the solution of one nonlinear algebraic equation. The gas viscous friction losses are found by the Colebrook-White approximation. The model is validated by testing it against the experimental data and other, more sophisticated, models known in the literature.
Nous présentons un modèle simple d'écoulement de particules de gaz dans une canalisation, qui peut être employée comme outil dans la conception de technologie. Un mouvement chaotique de particules dû aux collisions de particules de particules et de mur de particules est modelé par analogie avec le mouvement des molécules de gaz. Le gradient de pression est calculé comme somme de forces de résistance à l'avancement de particules par volume unitaire. En conséquence, le problème des pertes de pression est réduit à la solution d'une équation algébrique non linéaire. Les pertes visqueuses de frottement de gaz sont trouvées par l'approximation de blanc de ruisseau de Cole. Le modèle est validé en l'examinant contre les données expérimentales et autre, plus sophistiqué, des modèles connus dans la littérature.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399
in Journal of engineering mechanics > Vol. 136 N° 4 (Avril 2010) . - pp. 506-516
Titre : Extended fourth-Order depth-integrated model for water waves and currents generated by submarine landslides Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhou, Hongqiang, Auteur ; Teng, Michelle H., Auteur Article en page(s) : pp. 506-516 Note générale : Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Water waves Velocity Landslides Models. Résumé : In this paper, a preexisting higher-order depth-integrated wave propagation model is extended to include a moving seabed. As a result, the extended model can be applied to both wave propagation and the dynamic process of wave generation by a seabed disturbance such as a submarine landslide. The model has the linear dispersion relation in a form of (4,4) Padè approximant, and approximates the water velocity profiles along the water depth with a fourth-order polynomial of the vertical coordinates. The fourth-order model is aimed at extending the validity of the lower-order depth-integrated models from long waves to both long and shorter waves, as well as improving the approximation of the velocity field from the second order to the fourth order. Laboratory experiments are carried out in a wave flume to study wave generation by a submerged landslide model. Both water waves and water velocities are measured by using resistance-type wave gauges and a particle image velocimetry. The experimental data are then compared with the predicted wave height and water current based on the new model and two existing lower-order Boussinesq-type models. The results clearly show that the new model predicts the fluid velocity more accurately and is also able to predict the shorter trailing waves very well where the traditional Boussinesq model may be inadequate, thus validating the improvement provided by the fourth-order model. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.aip.org/vsearch/servlet/VerityServlet?KEY=ASCERL&smode=strres [...] [article] Extended fourth-Order depth-integrated model for water waves and currents generated by submarine landslides [texte imprimé] / Zhou, Hongqiang, Auteur ; Teng, Michelle H., Auteur . - pp. 506-516.
Mécanique appliquée
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 136 N° 4 (Avril 2010) . - pp. 506-516
Mots-clés : Water waves Velocity Landslides Models. Résumé : In this paper, a preexisting higher-order depth-integrated wave propagation model is extended to include a moving seabed. As a result, the extended model can be applied to both wave propagation and the dynamic process of wave generation by a seabed disturbance such as a submarine landslide. The model has the linear dispersion relation in a form of (4,4) Padè approximant, and approximates the water velocity profiles along the water depth with a fourth-order polynomial of the vertical coordinates. The fourth-order model is aimed at extending the validity of the lower-order depth-integrated models from long waves to both long and shorter waves, as well as improving the approximation of the velocity field from the second order to the fourth order. Laboratory experiments are carried out in a wave flume to study wave generation by a submerged landslide model. Both water waves and water velocities are measured by using resistance-type wave gauges and a particle image velocimetry. The experimental data are then compared with the predicted wave height and water current based on the new model and two existing lower-order Boussinesq-type models. The results clearly show that the new model predicts the fluid velocity more accurately and is also able to predict the shorter trailing waves very well where the traditional Boussinesq model may be inadequate, thus validating the improvement provided by the fourth-order model. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.aip.org/vsearch/servlet/VerityServlet?KEY=ASCERL&smode=strres [...]
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