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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
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Affiner la recherche1-D modelling of conveyance, boundary shear and sediment transport in overbank flow / Atabay, S. in Journal of hydraulic research, Vol. 44 N°6 (2006)
in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°6 (2006) . - 739-754 p.
Titre : 1-D modelling of conveyance, boundary shear and sediment transport in overbank flow Titre original : Modélisation 1-D du transport, du cisaillement de paroi et du transport de sédiment dans le lit majeur Type de document : texte imprimé Auteurs : Atabay, S., Auteur ; Knight, D. W., Auteur Article en page(s) : 739-754 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Boundary shear Conveyance Floods Flume experiments Overbank flow Sediments transport Cisaillement de frontière Transport Inondations Expériences de canalisation Ecoulement fini de banque Transport de sédiments 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 : Several sets of experimental data on conveyance capacity, the division of flow between a main river channel and its floodplains, boundary shear, and sediment transport in overbank flow are presented. The strengths and weaknesses of various 1-D modelling approaches are highlighted. The coherence method (COHM) of Ackers [J. Hydraul. Res. 31 (1993) 509] and the weighted divided channel method (WDCM) of Lambert and Myers [Proc. Inst. Civil Engineers Water Maritime Energy 130 (1998) 84] are shown to be two useful 1-D methods for dealing with overbank flows. They are relatively simple to apply, and give not only the stage–discharge relationship, but also the division of flow between the main channel and the floodplains. Their general validity has been extended by testing the two methods against data sets other than those used in their original formulation. A modified version of the WDCM is presented that gives better predictions for homogeneously roughened channels. It is shown that the WDCM does not give good predictions for heterogeneously roughened compound channels. A comparison is made between the COHM and WDCM concerning their relative accuracy and ease of application for conveyance and boundary shear calculations. Finally, the COHM is applied to some mobile boundary compound channel data and shows that once the total and zonal channel discharges are calculated correctly, the sediment transport concentration may be predicted reasonably well for high discharges but not so well for low discharges and shallow floodplain depths, unless the boundary shear stress on the main channel bed is specified or calculated.
Plusieurs ensembles de données expérimentales sur la capacité de transport, la division de l'écoulement entre un canal principal de fleuve et ses plaines d'inondation, cisaillement de frontière, et écoulement de banque d'excédent de transport de sédiment dans sont présentés. Les forces et les faiblesses de divers 1-D modelant des approches sont accentuées. La méthode de concordance (COHM) d'Ackers [J. Hydraul. Recherche. 31 (1993) 509] et la méthode divisée pesée de canal (WDCM) de Lambert et de Myers [Proc. Installation L'énergie maritime de l'eau d'ingénieurs 130 (1998) 84] s'avèrent deux méthodes 1-D utiles pour traiter des écoulements finis de banque. Ils sont relativement simples pour s'appliquer, et donnent non seulement le rapport de décharge d'étape, mais également la division de l'écoulement entre le canal principal et les plaines d'inondation. Leur validité générale a été prolongée en examinant les deux méthodes contre des Modem autres que ceux utilisées dans leur formulation originale. On présente une version modifiée du WDCM qui donne de meilleures prévisions pour les canaux homogènement rudes. On lui montre que le WDCM pas donne de bonnes prévisions pour les canaux composés de façon hétérogène rudes. Une comparaison est faite entre le COHM et le WDCM au sujet de leur exactitude et facilité relatives de demande de calculs de cisaillement de transport et de frontière. En conclusion, le COHM est appliqué à quelques données mobiles de canal de composé de frontière et prouve qu'une fois que les décharges totales et zonales de canal sont calculées correctement, la concentration de transport de sédiment peut être raisonnablement bien prévue pour des décharges élevées mais pas aussi bien pour de basses décharges et profondeurs faibles de plaine d'inondation, à moins que l'effort de cisaillement de frontière sur le lit principal de canal soit indiqué ou calculé.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Sédiments (géologie) -- Transport [article] 1-D modelling of conveyance, boundary shear and sediment transport in overbank flow = Modélisation 1-D du transport, du cisaillement de paroi et du transport de sédiment dans le lit majeur [texte imprimé] / Atabay, S., Auteur ; Knight, D. W., Auteur . - 739-754 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°6 (2006) . - 739-754 p.
Mots-clés : Boundary shear Conveyance Floods Flume experiments Overbank flow Sediments transport Cisaillement de frontière Transport Inondations Expériences de canalisation Ecoulement fini de banque Transport de sédiments 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 : Several sets of experimental data on conveyance capacity, the division of flow between a main river channel and its floodplains, boundary shear, and sediment transport in overbank flow are presented. The strengths and weaknesses of various 1-D modelling approaches are highlighted. The coherence method (COHM) of Ackers [J. Hydraul. Res. 31 (1993) 509] and the weighted divided channel method (WDCM) of Lambert and Myers [Proc. Inst. Civil Engineers Water Maritime Energy 130 (1998) 84] are shown to be two useful 1-D methods for dealing with overbank flows. They are relatively simple to apply, and give not only the stage–discharge relationship, but also the division of flow between the main channel and the floodplains. Their general validity has been extended by testing the two methods against data sets other than those used in their original formulation. A modified version of the WDCM is presented that gives better predictions for homogeneously roughened channels. It is shown that the WDCM does not give good predictions for heterogeneously roughened compound channels. A comparison is made between the COHM and WDCM concerning their relative accuracy and ease of application for conveyance and boundary shear calculations. Finally, the COHM is applied to some mobile boundary compound channel data and shows that once the total and zonal channel discharges are calculated correctly, the sediment transport concentration may be predicted reasonably well for high discharges but not so well for low discharges and shallow floodplain depths, unless the boundary shear stress on the main channel bed is specified or calculated.
Plusieurs ensembles de données expérimentales sur la capacité de transport, la division de l'écoulement entre un canal principal de fleuve et ses plaines d'inondation, cisaillement de frontière, et écoulement de banque d'excédent de transport de sédiment dans sont présentés. Les forces et les faiblesses de divers 1-D modelant des approches sont accentuées. La méthode de concordance (COHM) d'Ackers [J. Hydraul. Recherche. 31 (1993) 509] et la méthode divisée pesée de canal (WDCM) de Lambert et de Myers [Proc. Installation L'énergie maritime de l'eau d'ingénieurs 130 (1998) 84] s'avèrent deux méthodes 1-D utiles pour traiter des écoulements finis de banque. Ils sont relativement simples pour s'appliquer, et donnent non seulement le rapport de décharge d'étape, mais également la division de l'écoulement entre le canal principal et les plaines d'inondation. Leur validité générale a été prolongée en examinant les deux méthodes contre des Modem autres que ceux utilisées dans leur formulation originale. On présente une version modifiée du WDCM qui donne de meilleures prévisions pour les canaux homogènement rudes. On lui montre que le WDCM pas donne de bonnes prévisions pour les canaux composés de façon hétérogène rudes. Une comparaison est faite entre le COHM et le WDCM au sujet de leur exactitude et facilité relatives de demande de calculs de cisaillement de transport et de frontière. En conclusion, le COHM est appliqué à quelques données mobiles de canal de composé de frontière et prouve qu'une fois que les décharges totales et zonales de canal sont calculées correctement, la concentration de transport de sédiment peut être raisonnablement bien prévue pour des décharges élevées mais pas aussi bien pour de basses décharges et profondeurs faibles de plaine d'inondation, à moins que l'effort de cisaillement de frontière sur le lit principal de canal soit indiqué ou calculé.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Sédiments (géologie) -- Transport 
in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°1 (2006) . - 70-78 p.
Titre : 2D Numerical model of particle–bed collision in fluid-particle flows over bed Titre original : Modèle numérique 2D de collisation de particules de fond dans le transport de particules sur le lit Type de document : texte imprimé Auteurs : Lukerchenko, Nikolai, Auteur ; Vlasak, Pavel, Auteur ; Chara, Zdenek, Auteur Article en page(s) : 70-78 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Saltation Particle-bed collision Collision angle Bed roughness Saltation Collision de lit de particules Angle de collision Rugosité de lit 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 : This paper deals with bed load transport and the movement of rotating spherical particles in an open channel flow is considered. A numerical model for the random process of the particle impact and rebound from the channel bed is developed. Stochastic methods of collision height and collision angle calculation are proposed. The velocity components of particle translational and angular movement of the particle immediately after collision are expressed as function of the particle translational and angular velocity components immediately before collision for two patterns of saltation process: impact with slip and impact without slip. The condition for the collision without slip is determined. Numerical simulation of particle saltation using this model of particle–bed collision is performed. It is shown that this model allows describing double collisions of the particle with a rough bed and that the mechanism of particle–rough bed collision supports sufficiently bed load transport in the form of saltation. In the case of smooth bed the particle jumps are quickly extinguished and after a few jumps the particle slides and rolls along smooth bed without jumps.
Cet article traite le transport de charge de lit et le mouvement de tourner les particules sphériques dans un écoulement ouvert de canal est considéré. Un modèle numérique pour le processus aléatoire de l'impact de particules et le rebond du lit de canal est développé. On propose des méthodes stochastiques de taille de collision et de calcul d'angle de collision. Les composants de vitesse de la particule de translation et le mouvement angulaire de la particule juste après la collision sont exprimés comme fonction des composants de vitesse de translation et angulaire de particules juste avant la collision pour deux modèles de processus de saltation : effectuer avec la glissade et effectuer sans glissade. La condition pour la collision sans glissade est déterminée. La simulation numérique du saltation de particules employant ce modèle de collision de particule-lit est effectuée. On lui montre que ce modèle laisse décrire de doubles collisions de la particule avec un lit rugueux et que le mécanisme de la collision particule-rugueuse de lit soutient suffisamment le transport de charge de lit sous forme de saltation. Dans le cas du lit lisse on s'éteint rapidement les sauts de particules et après quelques sauts la particule glisse et roule le long du lit lisse sans sauts.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Collision En ligne : loukertchenko@ih.cas.cz [article] 2D Numerical model of particle–bed collision in fluid-particle flows over bed = Modèle numérique 2D de collisation de particules de fond dans le transport de particules sur le lit [texte imprimé] / Lukerchenko, Nikolai, Auteur ; Vlasak, Pavel, Auteur ; Chara, Zdenek, Auteur . - 70-78 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°1 (2006) . - 70-78 p.
Mots-clés : Saltation Particle-bed collision Collision angle Bed roughness Saltation Collision de lit de particules Angle de collision Rugosité de lit 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 : This paper deals with bed load transport and the movement of rotating spherical particles in an open channel flow is considered. A numerical model for the random process of the particle impact and rebound from the channel bed is developed. Stochastic methods of collision height and collision angle calculation are proposed. The velocity components of particle translational and angular movement of the particle immediately after collision are expressed as function of the particle translational and angular velocity components immediately before collision for two patterns of saltation process: impact with slip and impact without slip. The condition for the collision without slip is determined. Numerical simulation of particle saltation using this model of particle–bed collision is performed. It is shown that this model allows describing double collisions of the particle with a rough bed and that the mechanism of particle–rough bed collision supports sufficiently bed load transport in the form of saltation. In the case of smooth bed the particle jumps are quickly extinguished and after a few jumps the particle slides and rolls along smooth bed without jumps.
Cet article traite le transport de charge de lit et le mouvement de tourner les particules sphériques dans un écoulement ouvert de canal est considéré. Un modèle numérique pour le processus aléatoire de l'impact de particules et le rebond du lit de canal est développé. On propose des méthodes stochastiques de taille de collision et de calcul d'angle de collision. Les composants de vitesse de la particule de translation et le mouvement angulaire de la particule juste après la collision sont exprimés comme fonction des composants de vitesse de translation et angulaire de particules juste avant la collision pour deux modèles de processus de saltation : effectuer avec la glissade et effectuer sans glissade. La condition pour la collision sans glissade est déterminée. La simulation numérique du saltation de particules employant ce modèle de collision de particule-lit est effectuée. On lui montre que ce modèle laisse décrire de doubles collisions de la particule avec un lit rugueux et que le mécanisme de la collision particule-rugueuse de lit soutient suffisamment le transport de charge de lit sous forme de saltation. Dans le cas du lit lisse on s'éteint rapidement les sauts de particules et après quelques sauts la particule glisse et roule le long du lit lisse sans sauts.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Collision En ligne : loukertchenko@ih.cas.cz
in Journal of hydraulic research > Vol. 49 N° 3 (Mai/Juin 2011) . - pp. 307-316
Titre : A 2D shallow flow model for practical dam-break simulations Type de document : texte imprimé Auteurs : Yueling Wang, Auteur ; Liang, Qiuhua, Auteur ; Kesserwani, Georges, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp. 307-316 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dam break Friction term Godunov-type method Shallow-water equation Well-balanced scheme Wetting and drying 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 : Dam-break flows usually occur in domains with complex geometric and topographic features and involve abrupt flow patterns. A dam-break model must therefore be able to effectively handle different flow types including transcritical flows or hydraulic jumps, deal with complex domain topography, capture repeating wet–dry interface and represent high roughness values in the floodplain. Herein, all of these objectives are achieved by extending a recent one-dimensional finite volume Godunov-type model into two dimensions for solving the shallow-water equations. While doing so, a much simplified condition to maintain well-balanced solutions around a wet–dry front is proposed and a two-dimensional friction source term discretization is derived under a suitable stability condition in relation to practical simulations. The two-dimensional model is successfully validated against three analytical benchmark tests and then assessed for predicting realistic dam-break flood events.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00221686.2011.566248 [article] A 2D shallow flow model for practical dam-break simulations [texte imprimé] / Yueling Wang, Auteur ; Liang, Qiuhua, Auteur ; Kesserwani, Georges, Auteur . - 2011 . - pp. 307-316.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 49 N° 3 (Mai/Juin 2011) . - pp. 307-316
Mots-clés : Dam break Friction term Godunov-type method Shallow-water equation Well-balanced scheme Wetting and drying 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 : Dam-break flows usually occur in domains with complex geometric and topographic features and involve abrupt flow patterns. A dam-break model must therefore be able to effectively handle different flow types including transcritical flows or hydraulic jumps, deal with complex domain topography, capture repeating wet–dry interface and represent high roughness values in the floodplain. Herein, all of these objectives are achieved by extending a recent one-dimensional finite volume Godunov-type model into two dimensions for solving the shallow-water equations. While doing so, a much simplified condition to maintain well-balanced solutions around a wet–dry front is proposed and a two-dimensional friction source term discretization is derived under a suitable stability condition in relation to practical simulations. The two-dimensional model is successfully validated against three analytical benchmark tests and then assessed for predicting realistic dam-break flood events.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00221686.2011.566248
in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°4 (2006) . - 451-469 p.
Titre : 2D-V hydrodynamics of wave–floating breakwater interaction Titre original : Hydrodynamiques 2D-V des interactions entre vagues et brise-lames flottants Type de document : texte imprimé Auteurs : Koftis, T. H., Auteur ; Prinos, P., Auteur ; Koutandos, E., Auteur Article en page(s) : 451-469 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Wave-structure interaction Floating breakwater RANS equations Vorticity TurbulenceInteraction de structure de vague Brise-lames flottant Equations de RANS Vorticité Turbulence 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 : Wave interactions with a fixed floating breakwater (FB) are investigated both numerically and experimentally. Laboratory experiments of large scale have been performed in the CIEM flume of the Catalonia University of Technology, Barcelona and measurements are compared with numerical results obtained with the use of the COBRAS model. The latter solves the two-dimensional, unsteady Reynolds averaged Navier–Stokes (RANS) equations in the vertical plane (2D-V). The k-ε turbulence model is also used for the computation of the Reynolds stresses as well as the Volume Of Fluid method for “tracking” the variation of the free surface. The effects of relative draught dr/ D(dr =structure draught, D =water depth) and the FB configuration (breakwater without and with an attached seaward plate with the same dr/ D ) on the hydrodynamic characteristics (transmission, velocity, vorticity, turbulence) are investigated. Experimental water surface elevation, velocities at selected locations and pressure distribution around the structure are compared satisfactorily with computed results for dr/D equal to 0.325 and 0.2 and the two FB configurations. Detailed computed velocities, vortices and turbulence kinetic energy in the vicinity of the structure indicate the effects of dr/D and FB configuration on the flow pattern and the turbulence structure at the two sides of the structure.
Des interactions entre vagues et brise-lames flottants fixes (FB) sont étudiées numériquement et expérimentalement. Des expériences de laboratoire de la grande échelle ont été exécutées dans la canalisation de CIEM de l'université de la Catalogne de la technologie, Barcelone et des mesures sont comparées aux résultats numériques obtenus avec l'utilisation du modèle de COBRAS. Le dernier résout Reynolds bidimensionnelle et instable ramenée à une moyenne Navier-Charge les équations (RANS) dans le plan vertical (2D-V). Le modèle de turbulence de k-ε est également employé pour le calcul des efforts de Reynolds comme le volume de la méthode liquide pour « dépister » la variation de la surface libre. Les effets de l'ébauche relative DR D (ébauche de =structure de DR, profondeur de =water de D) et de la configuration de FB (brise-lames sans et avec plat attaché de vers le large avec le même DR D) sur les caractéristiques hydrodynamiques (transmission, vitesse, vorticité, turbulence) sont étudiés. L'altitude expérimentale de surface de l'eau, les vitesses aux endroits choisis et la distribution de pression autour de la structure sont comparées d'une manière satisfaisante aux résultats calculés pour dr/D égal à 0.325 et 0.2 et les deux configurations de FB. Les vitesses calculées détaillées, les vortexes et l'énergie cinétique de turbulence à proximité de la structure indiquent les effets de dr/D et de configuration de FB sur le modèle d'écoulement et la structure de turbulence sur les deux côtés de la structure.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Turbulence En ligne : thkoftis@civil.auth.gr [article] 2D-V hydrodynamics of wave–floating breakwater interaction = Hydrodynamiques 2D-V des interactions entre vagues et brise-lames flottants [texte imprimé] / Koftis, T. H., Auteur ; Prinos, P., Auteur ; Koutandos, E., Auteur . - 451-469 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°4 (2006) . - 451-469 p.
Mots-clés : Wave-structure interaction Floating breakwater RANS equations Vorticity TurbulenceInteraction de structure de vague Brise-lames flottant Equations de RANS Vorticité Turbulence 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 : Wave interactions with a fixed floating breakwater (FB) are investigated both numerically and experimentally. Laboratory experiments of large scale have been performed in the CIEM flume of the Catalonia University of Technology, Barcelona and measurements are compared with numerical results obtained with the use of the COBRAS model. The latter solves the two-dimensional, unsteady Reynolds averaged Navier–Stokes (RANS) equations in the vertical plane (2D-V). The k-ε turbulence model is also used for the computation of the Reynolds stresses as well as the Volume Of Fluid method for “tracking” the variation of the free surface. The effects of relative draught dr/ D(dr =structure draught, D =water depth) and the FB configuration (breakwater without and with an attached seaward plate with the same dr/ D ) on the hydrodynamic characteristics (transmission, velocity, vorticity, turbulence) are investigated. Experimental water surface elevation, velocities at selected locations and pressure distribution around the structure are compared satisfactorily with computed results for dr/D equal to 0.325 and 0.2 and the two FB configurations. Detailed computed velocities, vortices and turbulence kinetic energy in the vicinity of the structure indicate the effects of dr/D and FB configuration on the flow pattern and the turbulence structure at the two sides of the structure.
Des interactions entre vagues et brise-lames flottants fixes (FB) sont étudiées numériquement et expérimentalement. Des expériences de laboratoire de la grande échelle ont été exécutées dans la canalisation de CIEM de l'université de la Catalogne de la technologie, Barcelone et des mesures sont comparées aux résultats numériques obtenus avec l'utilisation du modèle de COBRAS. Le dernier résout Reynolds bidimensionnelle et instable ramenée à une moyenne Navier-Charge les équations (RANS) dans le plan vertical (2D-V). Le modèle de turbulence de k-ε est également employé pour le calcul des efforts de Reynolds comme le volume de la méthode liquide pour « dépister » la variation de la surface libre. Les effets de l'ébauche relative DR D (ébauche de =structure de DR, profondeur de =water de D) et de la configuration de FB (brise-lames sans et avec plat attaché de vers le large avec le même DR D) sur les caractéristiques hydrodynamiques (transmission, vitesse, vorticité, turbulence) sont étudiés. L'altitude expérimentale de surface de l'eau, les vitesses aux endroits choisis et la distribution de pression autour de la structure sont comparées d'une manière satisfaisante aux résultats calculés pour dr/D égal à 0.325 et 0.2 et les deux configurations de FB. Les vitesses calculées détaillées, les vortexes et l'énergie cinétique de turbulence à proximité de la structure indiquent les effets de dr/D et de configuration de FB sur le modèle d'écoulement et la structure de turbulence sur les deux côtés de la structure.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Turbulence En ligne : thkoftis@civil.auth.gr
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 n°3 (2008) . - pp. 402-409
Titre : 3-D numerical modeling of supercritical flow in gradual expansions Titre original : Modèle numérique tridimensionnel de l'écoulement supercritique dans les élargissements progressifs Type de document : texte imprimé Auteurs : Anastasios I. Stamou, Auteur ; Demetrios G. Chapsas, Auteur ; George C. Christodoulou, Auteur Article en page(s) : pp. 402-409 Note générale : Hydraulique
Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Computational fluid dynamics (CFD) Expansion flow Mathematical model Modified rouse curve Supercritical flow Volume of fluid (VOF) 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 : A 3-D CFD model based on the Volume of Fluid (VOF) method to calculate the free surface was used to study supercritical flow in gradual open channel expansions. The model was first applied to a modified Rouse expansion, for which extensive experimental data are available. A detailed comparison between the numerical and the experimental results concerning surface profiles, velocities, free surface uniformity and shock front location showed satisfactory agreement, especially for lower supercritical Froude numbers. The model was subsequently applied to optimize and finalize the design of a compound expansion structure with variable bottom elevation, piers and inner walls. CFD calculations showed that flow conditions in this structure are satisfactory, provided that bottom ramps are used to ensure a uniform variation of the bottom elevation.
Un modèle tridimensionnel de dynamique des fluides (3-D CFD) en volumes finis avec surface libre a été utilisé pour étudier l'écoulement supercritique dans les élargissements progressifs en canal ouvert. Le modèle a d'abord été appliqué à un élargissement de Rouse modifié, pour lequel on dispose de nombreuses données expérimentales. Une comparaison détaillée entre les résultats numériques et expérimentaux concernant les profils de surface, les vitesses, l'uniformité de surface libre, et la localisation du ressaut, a montré un accord satisfaisant, particulièrement pour les nombres de Froude supercritiques inférieurs. Le modèle a ensuite été appliqué pour optimiser et finaliser la conception d'une structure complexe d'élargissement comprenant une élévation variable du fond, des quais, et des murs intérieurs. Les calculs de CFD ont montré que les conditions d'écoulement dans cette structure sont satisfaisantes, à condition d'utiliser des rampes inférieures pour assurer une variation uniforme de la cote du fond.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] 3-D numerical modeling of supercritical flow in gradual expansions = Modèle numérique tridimensionnel de l'écoulement supercritique dans les élargissements progressifs [texte imprimé] / Anastasios I. Stamou, Auteur ; Demetrios G. Chapsas, Auteur ; George C. Christodoulou, Auteur . - pp. 402-409.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 46 n°3 (2008) . - pp. 402-409
Mots-clés : Computational fluid dynamics (CFD) Expansion flow Mathematical model Modified rouse curve Supercritical flow Volume of fluid (VOF) 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 : A 3-D CFD model based on the Volume of Fluid (VOF) method to calculate the free surface was used to study supercritical flow in gradual open channel expansions. The model was first applied to a modified Rouse expansion, for which extensive experimental data are available. A detailed comparison between the numerical and the experimental results concerning surface profiles, velocities, free surface uniformity and shock front location showed satisfactory agreement, especially for lower supercritical Froude numbers. The model was subsequently applied to optimize and finalize the design of a compound expansion structure with variable bottom elevation, piers and inner walls. CFD calculations showed that flow conditions in this structure are satisfactory, provided that bottom ramps are used to ensure a uniform variation of the bottom elevation.
Un modèle tridimensionnel de dynamique des fluides (3-D CFD) en volumes finis avec surface libre a été utilisé pour étudier l'écoulement supercritique dans les élargissements progressifs en canal ouvert. Le modèle a d'abord été appliqué à un élargissement de Rouse modifié, pour lequel on dispose de nombreuses données expérimentales. Une comparaison détaillée entre les résultats numériques et expérimentaux concernant les profils de surface, les vitesses, l'uniformité de surface libre, et la localisation du ressaut, a montré un accord satisfaisant, particulièrement pour les nombres de Froude supercritiques inférieurs. Le modèle a ensuite été appliqué pour optimiser et finaliser la conception d'une structure complexe d'élargissement comprenant une élévation variable du fond, des quais, et des murs intérieurs. Les calculs de CFD ont montré que les conditions d'écoulement dans cette structure sont satisfaisantes, à condition d'utiliser des rampes inférieures pour assurer une variation uniforme de la cote du fond.
DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com
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