| Titre : | Numerical investigations of mean flow and turbulence structures of partly-vegetated open-channel flows using the Reynolds stress model (2006) |
| Titre original : | Investigations numériques sur l'écoulement moyen et les structures turbulentes en canaux à surface libre partiellement revêtus de végétaux en utilisant le modèle de Raynolds |
| Auteurs : | Choi, Sung-Uk, Auteur ; Kang, Hyeongsik, Auteur |
| Type de document : | Article : texte imprimé |
| Dans : | Journal of hydraulic research (Vol. 44 N°2, 2006) |
| Article en page(s) : | 203-217 p. |
| Note générale : | Hydraulique |
| Langues : | Anglais |
| 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) |
| Tags : | Reynolds stress model Partly-vegetated flow Secondary currents Turbulence Modèle d'effort de Végétation en partie l'écoulement Courants secondaires |
| Résumé : |
A Reynolds stress model for the numerical simulation of partly-vegetated flows is presented. The model uses Speziale, Sarkar, and Gatski’s model for the pressure–strain correlation, Mellor and Herring’s model and Rotta’s model for the diffusion and the dissipation rate of the Reynolds stress, respectively. The model is applied to partly-vegetated rectangular open-channel flows, and simulated results are compared with experimental data. The model satisfactorily predicts mean flow and turbulence statistics. Through numerical experiments, the evolution of secondary current patterns and mean flow structure are presented for different densities of vegetation. A budget analysis of the streamwise vorticity equation is also performed to investigate the mechanism by which secondary currents in a partly-vegetated open-channel flow are generated. In the vegetated zone, the production by anisotropy is important in generating secondary currents over the entire depth, except for regions close to the free surface and the bottom where Reynolds shear stress plays a key role. This is different from the vortical structure of plain open-channel flows.
On présente un modèle de contrainte de Reynolds pour la simulation numérique des écoulements en milieu partiellement végétal. On utilise le modèle de Speziale, de Sarkar, et de Gatski pour la corrélation de contrainte de pression, le modèle de Mellor et d'Herring et le modèle de Rotta pour la diffusion et le taux de dissipation de l'effort de Reynolds, respectivement. Le modèle est appliqué en partie des écoulements ouverts rectangulaires de canal, et des résultats simulés sont comparés aux données expérimentales. Le modèle prévoit d'une manière satisfaisante des statistiques moyennes d'écoulement et de turbulence. Par des expériences numériques, l'évolution des modèles courants secondaires et la structure moyenne d'écoulement sont présentées pour différentes densités de végétation. Une analyse de budget de l'équation de vorticité de streamwise est également exécutée pour étudier le mécanisme par lequel les courants secondaires dans a vegetated en partie l'écoulement ouvert de canal sont produits. Dans la zone végétale, la production par l'anisotropie est important en produisant des courants secondaires au-dessus de la profondeur entière, excepté des régions près de la surface libre et du fond où l'effort de cisaillement de Reynolds joue un rôle principal. C'est différent de la structure vertical des écoulements ouverts de canal de plaine. |
| DEWEY : | 627 |
| ISSN : | 0022-1686 |
| RAMEAU : | Turbulence |
| En ligne : | schoi@yonsei.ac.kr |
