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Auteur Subhasish Dey
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Affiner la recherche3D flow field in a scour hole at a wing-wall abutment / Subhasish Dey in Journal of hydraulic research, Vol. 44 N°1 (2006)
in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°1 (2006) . - 33-50 p.
Titre : 3D flow field in a scour hole at a wing-wall abutment Titre original : Champ 3D d'écoulement dans un affouillement au niveau d'une butée Type de document : texte imprimé Auteurs : Subhasish Dey, Auteur ; Barbhuiya, Abdul Karim, Auteur Article en page(s) : 33-50 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Abutments Three-dimensional flow Turbulent flow Open channel flow Scour Sediment transport Hydraulics Butées Ecoulement tridimensionnel Ecoulement turbulent Ecoulement ouvert de canal Affouillement Transport de sédiment L'hydraulique 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 : Experiment was conducted in a laboratory flume to measure the 3D turbulent flow field by an acoustic Doppler velocimeter in a scour hole at a 45o wing-wall abutment under a clear water regime. The profiles of time-averaged velocity components, turbulence intensity components, turbulent kinetic energy and Reynolds stresses at different azimuthal planes are presented. In the upstream, vector plots of flow field at azimuthal and horizontal planes show the presence of a large primary vortex associated with a downflow within the scour hole. In the downstream, the flow is upward. The bed shear stresses within the scour hole are estimated from the Reynolds stresses and the velocity gradients. The data presented in this study would be useful to the researchers for the future development and validation of theoretical models of flow field in a scour hole at bridge abutments.
L'expérience a été entreprise dans une canalisation de laboratoire pour mesurer le champ turbulent de l'écoulement 3D par un velocimeter acoustique de Doppler dans un affouillement à une butée du l'aile-mur 45o sous un régime clair de l'eau. Les profils des composants temps-faits la moyenne de vitesse, des composants d'intensité de turbulence, de l'énergie cinétique turbulente et des efforts de Reynolds à différents avions azimutaux sont présentés. Dans l'ascendant, les parcelles de terrain de vecteur du champ d'écoulement aux plans azimutaux et horizontaux montrent la présence d'un grand vortex primaire lié vers le bas à un couler dans l'affouillement. Dans le descendant, l'écoulement est ascendant. Les efforts de cisaillement de lit dans l'affouillement sont estimés à partir des efforts de Reynolds et des gradients de vitesse. Les données présentées dans cette étude seraient utiles aux chercheurs pour le futurs développement et validation des modèles théoriques du champ d'écoulement dans l'affouillement aux butées de pont.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Affouillement (génie hydraulique) En ligne : sdey@iitkgp.ac.in [article] 3D flow field in a scour hole at a wing-wall abutment = Champ 3D d'écoulement dans un affouillement au niveau d'une butée [texte imprimé] / Subhasish Dey, Auteur ; Barbhuiya, Abdul Karim, Auteur . - 33-50 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°1 (2006) . - 33-50 p.
Mots-clés : Abutments Three-dimensional flow Turbulent flow Open channel flow Scour Sediment transport Hydraulics Butées Ecoulement tridimensionnel Ecoulement turbulent Ecoulement ouvert de canal Affouillement Transport de sédiment L'hydraulique 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 : Experiment was conducted in a laboratory flume to measure the 3D turbulent flow field by an acoustic Doppler velocimeter in a scour hole at a 45o wing-wall abutment under a clear water regime. The profiles of time-averaged velocity components, turbulence intensity components, turbulent kinetic energy and Reynolds stresses at different azimuthal planes are presented. In the upstream, vector plots of flow field at azimuthal and horizontal planes show the presence of a large primary vortex associated with a downflow within the scour hole. In the downstream, the flow is upward. The bed shear stresses within the scour hole are estimated from the Reynolds stresses and the velocity gradients. The data presented in this study would be useful to the researchers for the future development and validation of theoretical models of flow field in a scour hole at bridge abutments.
L'expérience a été entreprise dans une canalisation de laboratoire pour mesurer le champ turbulent de l'écoulement 3D par un velocimeter acoustique de Doppler dans un affouillement à une butée du l'aile-mur 45o sous un régime clair de l'eau. Les profils des composants temps-faits la moyenne de vitesse, des composants d'intensité de turbulence, de l'énergie cinétique turbulente et des efforts de Reynolds à différents avions azimutaux sont présentés. Dans l'ascendant, les parcelles de terrain de vecteur du champ d'écoulement aux plans azimutaux et horizontaux montrent la présence d'un grand vortex primaire lié vers le bas à un couler dans l'affouillement. Dans le descendant, l'écoulement est ascendant. Les efforts de cisaillement de lit dans l'affouillement sont estimés à partir des efforts de Reynolds et des gradients de vitesse. Les données présentées dans cette étude seraient utiles aux chercheurs pour le futurs développement et validation des modèles théoriques du champ d'écoulement dans l'affouillement aux butées de pont.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Affouillement (génie hydraulique) En ligne : sdey@iitkgp.ac.in
in Journal of engineering mechanics > Vol. 134 N°2 (Fevrier 2008) . - pp. 184–197.
Titre : Characteristics of steady horseshoe vortex system near junction of square cylinder and base plate Type de document : texte imprimé Auteurs : Chang Lin, Auteur ; Tsung Chun Ho, Auteur ; Subhasish Dey, Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : pp. 184–197. Note générale : Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Vortices Boundary layers Cylinders Plates Reynolds number Résumé : This paper presents an experimental investigation on the characteristics of a horseshoe vortex system near the juncture of a square cylinder and a horizontal base plate, using particle image velocimetry and flow visualization technique. Experiments were conducted for Reynolds numbers (based on the free stream velocity and the width of square cylinder) ranging from 2.0×102 to 6.0×103 . The flow patterns are first classified into four major regimes: Steady horseshoe vortex system, periodic oscillation vortex system with small displacement, periodic breakaway vortex system, and irregular vortex system. The classifications can be demonstrated as a figure of Reynolds number versus the ratio of the height of square cylinder to undisturbed boundary layer thickness. The study then mainly focused on the characteristics of steady horseshoe vortex system (corresponding to Reynolds numbers ranging from 2.0×102 to 2.5×103 ). The nondimensional characteristics, including the horizontal and vertical distances from the primary vortex core to frontal face of the vertical square cylinder and bottom boundary of the base plate, respectively, the height of stagnation point at frontal face of the square cylinder, and the down-flow discharge as well as circulation of the primary vortex, all increase with increase of the ratio of the height of square cylinder to undisturbed boundary layer thickness. However, they all decrease with the increase of the aspect ratio (i.e., the height-to-width ratio) of the square cylinder. The study provides essential properties of a steady horseshoe vortex system and gives an insight for related engineering applications. It can be served as a basis for more complicated horseshoe vortex systems occurring at high Reynolds numbers. ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%290733-9399%282008%29134%3A2%2818 [...] [article] Characteristics of steady horseshoe vortex system near junction of square cylinder and base plate [texte imprimé] / Chang Lin, Auteur ; Tsung Chun Ho, Auteur ; Subhasish Dey, Auteur . - 2008 . - pp. 184–197.
Mécanique appliquée
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 134 N°2 (Fevrier 2008) . - pp. 184–197.
Mots-clés : Vortices Boundary layers Cylinders Plates Reynolds number Résumé : This paper presents an experimental investigation on the characteristics of a horseshoe vortex system near the juncture of a square cylinder and a horizontal base plate, using particle image velocimetry and flow visualization technique. Experiments were conducted for Reynolds numbers (based on the free stream velocity and the width of square cylinder) ranging from 2.0×102 to 6.0×103 . The flow patterns are first classified into four major regimes: Steady horseshoe vortex system, periodic oscillation vortex system with small displacement, periodic breakaway vortex system, and irregular vortex system. The classifications can be demonstrated as a figure of Reynolds number versus the ratio of the height of square cylinder to undisturbed boundary layer thickness. The study then mainly focused on the characteristics of steady horseshoe vortex system (corresponding to Reynolds numbers ranging from 2.0×102 to 2.5×103 ). The nondimensional characteristics, including the horizontal and vertical distances from the primary vortex core to frontal face of the vertical square cylinder and bottom boundary of the base plate, respectively, the height of stagnation point at frontal face of the square cylinder, and the down-flow discharge as well as circulation of the primary vortex, all increase with increase of the ratio of the height of square cylinder to undisturbed boundary layer thickness. However, they all decrease with the increase of the aspect ratio (i.e., the height-to-width ratio) of the square cylinder. The study provides essential properties of a steady horseshoe vortex system and gives an insight for related engineering applications. It can be served as a basis for more complicated horseshoe vortex systems occurring at high Reynolds numbers. ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%290733-9399%282008%29134%3A2%2818 [...]
in Journal of engineering mechanics > Vol. 134 n°11 (Novembre 2008) . - pp.927–936.
Titre : Characteristics of submerged jets in evolving scour hole downstream of an apron Type de document : texte imprimé Auteurs : Subhasish Dey, Auteur ; Arindam Sarkar, Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : pp.927–936. Note générale : Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Erosion Open channels Turbulent flow Submerged jets Scour Sediment transport Hydraulic Résumé : This paper reports an experimental investigation on the velocity and turbulence characteristics in an evolving scour hole downstream of an apron due to submerged jets issuing from a sluice opening detected by an acoustic Doppler velocimeter. Experiments were carried out for the conditions of submerged jets, having submergence factors from 0.96 to 1.85 and jet Froude numbers from 2.58 to 4.87, over sediment beds downstream of a rigid apron. The distributions of time-averaged velocity vectors, turbulence intensities, and Reynolds stress at different streamwise distances are plotted for the conditions of initial flat bed, intermediate scour holes, and equilibrium scour hole downstream of an apron. Vector plots of the flow field show that the rate of decay of the submerged jet velocity increases with an increase in scour hole dimension. The bed-shear stresses are determined from the Reynolds stress distributions. The flow characteristics in evolving scour holes are analyzed in the context of self-preservation, growth of the length scale, and decay of the velocity and turbulence characteristics scales. The most significant observation is that the flow in the scour holes (intermediate and equilibrium) is found to be plausibly self-preserving. ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%290733-9399%282008%29134%3A11%289 [...] [article] Characteristics of submerged jets in evolving scour hole downstream of an apron [texte imprimé] / Subhasish Dey, Auteur ; Arindam Sarkar, Auteur . - 2008 . - pp.927–936.
Mécanique appliquée
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 134 n°11 (Novembre 2008) . - pp.927–936.
Mots-clés : Erosion Open channels Turbulent flow Submerged jets Scour Sediment transport Hydraulic Résumé : This paper reports an experimental investigation on the velocity and turbulence characteristics in an evolving scour hole downstream of an apron due to submerged jets issuing from a sluice opening detected by an acoustic Doppler velocimeter. Experiments were carried out for the conditions of submerged jets, having submergence factors from 0.96 to 1.85 and jet Froude numbers from 2.58 to 4.87, over sediment beds downstream of a rigid apron. The distributions of time-averaged velocity vectors, turbulence intensities, and Reynolds stress at different streamwise distances are plotted for the conditions of initial flat bed, intermediate scour holes, and equilibrium scour hole downstream of an apron. Vector plots of the flow field show that the rate of decay of the submerged jet velocity increases with an increase in scour hole dimension. The bed-shear stresses are determined from the Reynolds stress distributions. The flow characteristics in evolving scour holes are analyzed in the context of self-preservation, growth of the length scale, and decay of the velocity and turbulence characteristics scales. The most significant observation is that the flow in the scour holes (intermediate and equilibrium) is found to be plausibly self-preserving. ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%290733-9399%282008%29134%3A11%289 [...]
in Journal of engineering mechanics > Vol. 134 N°1 (Janvier 2008) . - pp.49–59.
Titre : Characteristics of turbulent flow in submerged jumps on rough beds Type de document : texte imprimé Auteurs : Subhasish Dey, Auteur ; Sarkar, Arindam, Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : pp.49–59. Note générale : Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Boundary layers Hydraulic jumps Open channels Steady flow Submerged jets Turbulent flow Channel beds Résumé : The results of an experimental investigation on the flow field in submerged jumps on horizontal rough beds, detected by an acoustic Doppler velocimeter, are presented. Experiments were conducted for the conditions of submerged jumps, having submergence factors from 0.96 to 1.85 and jet Froude numbers from 2.58 to 4.87, over rough beds of Nikuradse’s equivalent sand roughness equaling 0.49, 0.8, 1.86, and 3mm . The vertical distributions of time-averaged velocity components, turbulence intensity components, and Reynolds stress at different streamwise distances from the sluice opening and the horizontal distribution of bed-shear stress are plotted. Vector plots of the flow field show that the rate of decay of jet velocity in a submerged jump increases with increase in bed roughness. The flow characteristics on rough beds, being different from those on smooth bed, are discussed from the point of view of similarity, growth of the length scale, and decay of the velocity and turbulence characteristics scales. The most important observation is that the flow in the fully developed zone is found to be self-preserving. ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%290733-9399%282008%29134%3A1%2849 [...] [article] Characteristics of turbulent flow in submerged jumps on rough beds [texte imprimé] / Subhasish Dey, Auteur ; Sarkar, Arindam, Auteur . - 2008 . - pp.49–59.
Mécanique appliquée
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 134 N°1 (Janvier 2008) . - pp.49–59.
Mots-clés : Boundary layers Hydraulic jumps Open channels Steady flow Submerged jets Turbulent flow Channel beds Résumé : The results of an experimental investigation on the flow field in submerged jumps on horizontal rough beds, detected by an acoustic Doppler velocimeter, are presented. Experiments were conducted for the conditions of submerged jumps, having submergence factors from 0.96 to 1.85 and jet Froude numbers from 2.58 to 4.87, over rough beds of Nikuradse’s equivalent sand roughness equaling 0.49, 0.8, 1.86, and 3mm . The vertical distributions of time-averaged velocity components, turbulence intensity components, and Reynolds stress at different streamwise distances from the sluice opening and the horizontal distribution of bed-shear stress are plotted. Vector plots of the flow field show that the rate of decay of jet velocity in a submerged jump increases with increase in bed roughness. The flow characteristics on rough beds, being different from those on smooth bed, are discussed from the point of view of similarity, growth of the length scale, and decay of the velocity and turbulence characteristics scales. The most important observation is that the flow in the fully developed zone is found to be self-preserving. ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%290733-9399%282008%29134%3A1%2849 [...]
in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°6 (2006) . - 767-776 p.
Titre : Discharge prediction in compound channels by end bepth method Titre original : Prévision de l'écoulement dans des lits composés par la méthode de la profondeur aval Type de document : texte imprimé Auteurs : Subhasish Dey, Auteur ; Martin F. Lambert, Auteur Article en page(s) : 767-776 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Flow measurement One-dimensional flow Open channels Steady flow Hydraulics Mesure d'écoulement Ecoulement unidimensionnel Ouvrir les canaux Flux stationnaire Hydraulique 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 : Experimental observations showed that in a compound channel, the free surface elevation transverse to the flow direction in the main channel is different to that in the floodplain in the vicinity of the end section. The non-horizontal transverse free surface profile (sagging at the main channel zone) is due to the differential accelerated flow velocities in the main channel and the floodplains. In this paper, free overfall in compound channels is theoretically modeled, considering vertical subdivisions of flow area into three zones: main channel, left floodplain, and right floodplain. The Froude number in a compound channel should be estimated on the basis of the flow in subdivided zones rather than for the whole cross-section. The finding that the critical depth in the main channel and the floodplains do not coincide has important implications for the determination of the Froude number in compound channels. Applying a momentum equation based on the Boussinesq approximation, equations of end depth that are related to the discharge are developed separately for the subdivided zones. A method to estimate the discharge from the end depths in the main channel and the floodplain is presented through computational steps. The streamwise flow profiles in the main channel and the floodplain, upstream of the end section, are computed using the streamline curvature at free surface. Experiments were conducted in three different shaped symmetrical compound channels to verify the model. The results, obtained using the model, agree satisfactorily with the experimental data.
Les observations expérimentales ont prouvé que dans un canal composé, l'altitude extérieure libre transversale au sens d'écoulement dans le canal principal est différente à celle dans la plaine d'inondation à proximité de la section d'extrémité. Le profil extérieur libre transversal non horizontal (fléchissant à la zone principale de canal) est dû aux vitesses d'écoulement accélérées par différentiel dans le canal principal et les plaines d'inondation. Dans cet overfall de papier et libre dans des canaux composés est théoriquement modelé, considérant des subdivisions verticales de secteur d'écoulement dans trois zones : canal principal, laissé la plaine d'inondation, et la plaine droite d'inondation. Le nombre de Froude dans un canal composé devrait être estimé sur la base de l'écoulement dans des zones subdivisées plutôt que pour la section transversale de totalité. La constatation que la profondeur critique dans le canal principal et les floodplains ne coïncident pas a des implications importantes pour la détermination du nombre de Froude dans des canaux composés. Appliquant une équation d'élan basée sur l'approximation de Boussinesq, des équations de la profondeur de fin qui sont liées à la décharge sont développées séparément pour les zones subdivisées. Une méthode pour estimer la décharge des profondeurs de fin dans le canal principal et la plaine d'inondation est présentée par des étapes informatiques. Les profils d'écoulement de streamwise dans le canal principal et le floodplain, d'amont de la section d'extrémité, sont calculés en utilisant la courbure aérodynamique à la surface libre. Des expériences ont été entreprises dans des trois canaux composés symétriques formés différents pour vérifier le modèle. Les résultats, obtenus en utilisant le modèle, sont conformes d'une manière satisfaisante aux données expérimentales.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Ecoulement unidimensionnel En ligne : sdey@iitkgp [article] Discharge prediction in compound channels by end bepth method = Prévision de l'écoulement dans des lits composés par la méthode de la profondeur aval [texte imprimé] / Subhasish Dey, Auteur ; Martin F. Lambert, Auteur . - 767-776 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°6 (2006) . - 767-776 p.
Mots-clés : Flow measurement One-dimensional flow Open channels Steady flow Hydraulics Mesure d'écoulement Ecoulement unidimensionnel Ouvrir les canaux Flux stationnaire Hydraulique 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 : Experimental observations showed that in a compound channel, the free surface elevation transverse to the flow direction in the main channel is different to that in the floodplain in the vicinity of the end section. The non-horizontal transverse free surface profile (sagging at the main channel zone) is due to the differential accelerated flow velocities in the main channel and the floodplains. In this paper, free overfall in compound channels is theoretically modeled, considering vertical subdivisions of flow area into three zones: main channel, left floodplain, and right floodplain. The Froude number in a compound channel should be estimated on the basis of the flow in subdivided zones rather than for the whole cross-section. The finding that the critical depth in the main channel and the floodplains do not coincide has important implications for the determination of the Froude number in compound channels. Applying a momentum equation based on the Boussinesq approximation, equations of end depth that are related to the discharge are developed separately for the subdivided zones. A method to estimate the discharge from the end depths in the main channel and the floodplain is presented through computational steps. The streamwise flow profiles in the main channel and the floodplain, upstream of the end section, are computed using the streamline curvature at free surface. Experiments were conducted in three different shaped symmetrical compound channels to verify the model. The results, obtained using the model, agree satisfactorily with the experimental data.
Les observations expérimentales ont prouvé que dans un canal composé, l'altitude extérieure libre transversale au sens d'écoulement dans le canal principal est différente à celle dans la plaine d'inondation à proximité de la section d'extrémité. Le profil extérieur libre transversal non horizontal (fléchissant à la zone principale de canal) est dû aux vitesses d'écoulement accélérées par différentiel dans le canal principal et les plaines d'inondation. Dans cet overfall de papier et libre dans des canaux composés est théoriquement modelé, considérant des subdivisions verticales de secteur d'écoulement dans trois zones : canal principal, laissé la plaine d'inondation, et la plaine droite d'inondation. Le nombre de Froude dans un canal composé devrait être estimé sur la base de l'écoulement dans des zones subdivisées plutôt que pour la section transversale de totalité. La constatation que la profondeur critique dans le canal principal et les floodplains ne coïncident pas a des implications importantes pour la détermination du nombre de Froude dans des canaux composés. Appliquant une équation d'élan basée sur l'approximation de Boussinesq, des équations de la profondeur de fin qui sont liées à la décharge sont développées séparément pour les zones subdivisées. Une méthode pour estimer la décharge des profondeurs de fin dans le canal principal et la plaine d'inondation est présentée par des étapes informatiques. Les profils d'écoulement de streamwise dans le canal principal et le floodplain, d'amont de la section d'extrémité, sont calculés en utilisant la courbure aérodynamique à la surface libre. Des expériences ont été entreprises dans des trois canaux composés symétriques formés différents pour vérifier le modèle. Les résultats, obtenus en utilisant le modèle, sont conformes d'une manière satisfaisante aux données expérimentales.DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Ecoulement unidimensionnel En ligne : sdey@iitkgp
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