Les Inscriptions à la Bibliothèque sont ouvertes en
ligne via le site: https://biblio.enp.edu.dz
Les Réinscriptions se font à :
• La Bibliothèque Annexe pour les étudiants en
2ème Année CPST
• La Bibliothèque Centrale pour les étudiants en Spécialités
A partir de cette page vous pouvez :
| Retourner au premier écran avec les recherches... |
Détail de l'auteur
Auteur Wang, Keh-Han
Documents disponibles écrits par cet auteur
Affiner la rechercheCritical Submergence for a Rectangular Intake / Yildirim, Nevzat in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°10 (Octobre 2004)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°10 (Octobre 2004) . - 1195-1210 p.
Titre : Critical Submergence for a Rectangular Intake Titre original : Immersion Critique pour une Prise Rectangulaire Type de document : texte imprimé Auteurs : Yildirim, Nevzat, Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique Article en page(s) : 1195-1210 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Intake Submerging Uniform flow Canals Prises Submersion Ecoulement uniforme Canaux Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In this study, the critical submergence for a rectangular intake in a uniform canal flow is investigated. The potential solution for the combination of a line sink and a uniform flow is available and known as Rankine half-body. This study is based on the Rankine half-body. Theoretical and experimental results have indicated that, in general, the critical submergence for a rectangular intake can be predicted by means of a critical sink surface which consists of a critical cylindrical sink surface capped with two critical hemispherical sink surfaces at both ends. The effects of intake-duct pipe blockage and location of impervious boundaries on critical submergence of a rectangular intake are presented. Experiments were conducted on a rectangular intake sited in a dead-end uniform canal flow. The agreement between the theoretical and experimental results is found to be acceptable.
Dans cette étude, l'immersion critique pour une prise rectangulaire dans un écoulement uniforme de canal est étudiée. La solution potentielle pour la combinaison d'une ligne évier et un écoulement uniforme est disponible et connue sous le nom de moitié-corps de Rankine. Cette étude est basée sur le moitié-corps de Rankine. Les résultats théoriques et expérimentaux ont indiqué que, en général, l'immersion critique pour une prise rectangulaire peut être prévue au moyen d'une surface critique d'évier qui se compose d'une surface cylindrique critique d'évier couverte avec deux surfaces hémisphériques critiques d'évier aux deux extrémités. Les effets du prise-conduit sifflent le colmatage et l'endroit des frontières imperméables sur l'immersion critique d'une prise rectangulaire sont présentés. Des expériences ont été entreprises sur une prise rectangulaire située dans un écoulement uniforme de canal de dead-end. L'accord entre les résultats théoriques et expérimentaux s'avère acceptable.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 [article] Critical Submergence for a Rectangular Intake = Immersion Critique pour une Prise Rectangulaire [texte imprimé] / Yildirim, Nevzat, Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique . - 1195-1210 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°10 (Octobre 2004) . - 1195-1210 p.
Mots-clés : Intake Submerging Uniform flow Canals Prises Submersion Ecoulement uniforme Canaux Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In this study, the critical submergence for a rectangular intake in a uniform canal flow is investigated. The potential solution for the combination of a line sink and a uniform flow is available and known as Rankine half-body. This study is based on the Rankine half-body. Theoretical and experimental results have indicated that, in general, the critical submergence for a rectangular intake can be predicted by means of a critical sink surface which consists of a critical cylindrical sink surface capped with two critical hemispherical sink surfaces at both ends. The effects of intake-duct pipe blockage and location of impervious boundaries on critical submergence of a rectangular intake are presented. Experiments were conducted on a rectangular intake sited in a dead-end uniform canal flow. The agreement between the theoretical and experimental results is found to be acceptable.
Dans cette étude, l'immersion critique pour une prise rectangulaire dans un écoulement uniforme de canal est étudiée. La solution potentielle pour la combinaison d'une ligne évier et un écoulement uniforme est disponible et connue sous le nom de moitié-corps de Rankine. Cette étude est basée sur le moitié-corps de Rankine. Les résultats théoriques et expérimentaux ont indiqué que, en général, l'immersion critique pour une prise rectangulaire peut être prévue au moyen d'une surface critique d'évier qui se compose d'une surface cylindrique critique d'évier couverte avec deux surfaces hémisphériques critiques d'évier aux deux extrémités. Les effets du prise-conduit sifflent le colmatage et l'endroit des frontières imperméables sur l'immersion critique d'une prise rectangulaire sont présentés. Des expériences ont été entreprises sur une prise rectangulaire située dans un écoulement uniforme de canal de dead-end. L'accord entre les résultats théoriques et expérimentaux s'avère acceptable.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 294-302 p.
Titre : Least-Squares, Moment-Based, and Hybrid Polynomializations of Drag Forces Titre original : Des Moindres Carrés, Moment Basé, et Polynomializations Hybride des Forces de Résistance à l'Avancement Type de document : texte imprimé Auteurs : Liaw, Chih-Young, Auteur ; Zheng, Xiang Yuan, Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique Article en page(s) : 294-302 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Least-squares method Polynomials Drag Dynamic analysis Offshore structures Excitation Méthodes des moindres carrés Pôlynomes Drague Analyse dynamique Outre des structures de rivage Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In order to carry out nonlinear dynamic analyses of fixed offshore structures in the frequency domain, polynomial approximations of the distributed drag term, u¦u¦, and inundation drag term, ηu¦u¦, of the Morison forces are studied. The methods of least-squares and moment-based approximations are considered for cases with and without current. Numerical results and analytical expressions of the polynomial coefficients are presented for the cubic approximations of u¦u¦ and quartic approximations of ηu¦u¦. The curve shapes, first four central moments, and probability density functions of the different approximations are evaluated and compared with the corresponding exact solutions. For the nonmonotonic inundation drag term with the current effect included, a hybrid polynomialization, based on the least-squares approximation for the odd-order polynomial coefficients and the moment-based approximation for the even-order coefficients, is proposed.
Afin d'effectuer des analyses dynamiques non-linéaires de fixer outre des structures de rivage dans le domaine de fréquence, des approximations polynômes de la limite distribuée de drague, de l'u¦u¦, et de la limite de drague d'inondation, l'ηu¦u¦, des forces de Morison sont étudiés. Les méthodes d'approximations des moindres carrés et par moment basées sont considérées pour des cas avec et sans le courant. Des résultats numériques et les expressions analytiques des coefficients polynômes sont présentés pour les approximations cubiques de l'u¦u¦ et des approximations quartic d'u¦u¦. Les formes de courbe, les quatre premiers moments centraux, et les fonctions de densité de probabilité des différentes approximations sont évalués et comparés aux solutions exactes correspondantes. Pour la limite non monotonique de drague d'inondation avec l'effet courant inclus, on propose un polynomialization hybride, basé sur l'approximation des moindres carrés pour les coefficients polynômes d'ordre impair et l'approximation basée par moment pour les coefficients égaux d'ordre.
En ligne : cvelcy@nus.edu.sg, engp9633@nus.edu.sg [article] Least-Squares, Moment-Based, and Hybrid Polynomializations of Drag Forces = Des Moindres Carrés, Moment Basé, et Polynomializations Hybride des Forces de Résistance à l'Avancement [texte imprimé] / Liaw, Chih-Young, Auteur ; Zheng, Xiang Yuan, Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique . - 294-302 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 294-302 p.
Mots-clés : Least-squares method Polynomials Drag Dynamic analysis Offshore structures Excitation Méthodes des moindres carrés Pôlynomes Drague Analyse dynamique Outre des structures de rivage Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In order to carry out nonlinear dynamic analyses of fixed offshore structures in the frequency domain, polynomial approximations of the distributed drag term, u¦u¦, and inundation drag term, ηu¦u¦, of the Morison forces are studied. The methods of least-squares and moment-based approximations are considered for cases with and without current. Numerical results and analytical expressions of the polynomial coefficients are presented for the cubic approximations of u¦u¦ and quartic approximations of ηu¦u¦. The curve shapes, first four central moments, and probability density functions of the different approximations are evaluated and compared with the corresponding exact solutions. For the nonmonotonic inundation drag term with the current effect included, a hybrid polynomialization, based on the least-squares approximation for the odd-order polynomial coefficients and the moment-based approximation for the even-order coefficients, is proposed.
Afin d'effectuer des analyses dynamiques non-linéaires de fixer outre des structures de rivage dans le domaine de fréquence, des approximations polynômes de la limite distribuée de drague, de l'u¦u¦, et de la limite de drague d'inondation, l'ηu¦u¦, des forces de Morison sont étudiés. Les méthodes d'approximations des moindres carrés et par moment basées sont considérées pour des cas avec et sans le courant. Des résultats numériques et les expressions analytiques des coefficients polynômes sont présentés pour les approximations cubiques de l'u¦u¦ et des approximations quartic d'u¦u¦. Les formes de courbe, les quatre premiers moments centraux, et les fonctions de densité de probabilité des différentes approximations sont évalués et comparés aux solutions exactes correspondantes. Pour la limite non monotonique de drague d'inondation avec l'effet courant inclus, on propose un polynomialization hybride, basé sur l'approximation des moindres carrés pour les coefficients polynômes d'ordre impair et l'approximation basée par moment pour les coefficients égaux d'ordre.
En ligne : cvelcy@nus.edu.sg, engp9633@nus.edu.sg
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°10 (Octobre 2004) . - 1245-1250 p.
Titre : Plane Turbulent Wall Jets on Rough Boundaries with Limited Tailwater Titre original : Voyage du Mur Plat Turbulent en Jet sur des Frontières Approximatives avec la Queue-d'eau Limitée Type de document : texte imprimé Auteurs : Rajaratnam, N., Auteur ; Ead, S. A., Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique Article en page(s) : 1245-1250 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Submerged jets Open channel flow Stilling basins Energy dissipation Tailwater Boundary conditions Submergé voyage en jet Ecoulement ouvert de canal Calmer les bassins Dissipation d'énergie Queue d'eau Frontières Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Combining the results of a laboratory study of plane turbulent wall jets on rough boundaries with shallow tailwater, with the results of an earlier work of Rajaratnam on wall jets on rough boundaries with deep tailwater, this paper attempts to describe the effects of boundary roughness and tailwater depth on the characteristics of plane turbulent wall jets on rough beds, which are important in the field of hydraulic engineering. The time-averaged axial velocity profiles at different sections in the wall jet were found to be similar, with some difference from the profile of the classical plane wall jet. The normalized boundary layer thickness δ/b, where b is the length scale of the velocity profile, was equal to 0.35 for wall jets on rough boundaries compared to 0.16 for the classic wall jet. Two stages were seen to exist in the decay of the maximum velocity um as well as in the growth of the length scale, with the first stage corresponding to that of deep tailwater and the second stage to shallow tailwater. In the first stage, the decay of the maximum velocity um at any section in terms of the velocity u0 at the slot, with the longitudinal distance x in terms of L which is the distance where um = 0.5U0, was described by one general function, for smooth as well as rough boundaries. The length scale L in terms of slot width decreases as the relative roughness of the boundary increases. The onset of the second stage was not affected significantly by the bed roughness. The growth rate of the length scale b of the wall jet increased from 0.076 for a smooth boundary to about 0.125 for a relative roughness ks/b0 in the range of 0.25 to 0.50, where ks is the equivalent sand roughness and b0 is the thickness of the jet at the slot.
La combinaison des résultats d'une étude de laboratoire de mur turbulent plat voyage en jet sur des frontières approximatives avec la queue-d'eau peu profonde, avec les résultats des premiers travaux de Rajaratnam sur le mur voyage en jet sur des frontières approximatives avec la queue-d'eau profonde, tentatives de cet article de décrire les effets de la rugosité de frontière et la profondeur de queue de l'eau sur les caractéristiques du mur turbulent plat voyage en jet sur les lits rugueux, qui sont importants dans le domaine de la technologie hydraulique. Les profils axiaux de vitesse ramenés à une moyenne par temps à différentes sections dans le mur voyagent en jet sont avérés semblables, avec une certaine différence du profil du mur plat classique voyagent en jet. L'épaisseur normale δ/b de couche de frontière, où b est la balance de longueur du profil de vitesse, était égale à 0.35 pour le mur voyage en jet sur des frontières approximatives comparées à 0.16 pour le mur classique voyagent en jet. Deux étapes ont été vues pour exister dans l'affaiblissement de l'UM maximum de vitesse aussi bien que dans la croissance de la balance de longueur, avec la première étape correspondant à celle du tailwater profond et la deuxième étape à la queue-d'eau peu profonde. Dans la première étape, l'affaiblissement de l'UM maximum de vitesse à toute section en termes de vitesse u0 à la fente, avec la distance longitudinale X en termes de L qui est la distance où l'UM = le 0.5U0, ont été décrits par une fonction générale, pour lisse aussi bien que des frontières approximatives. La balance L de longueur en termes de largeur de fente diminue à mesure que la rugosité relative de la frontière augmente. Le début de la deuxième étape n'a pas été affecté sensiblement par la rugosité de lit. Le taux de croissance de la balance b de longueur du mur voyagent en jet accru de 0.076 pour une frontière douce environ à 0.125 pour une rugosité relative ks/b0 dans la gamme de 0.25 à 0.50, où les ks est la rugosité équivalente de sable et b0 est l'épaisseur du voyage en jet à la fente.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 [article] Plane Turbulent Wall Jets on Rough Boundaries with Limited Tailwater = Voyage du Mur Plat Turbulent en Jet sur des Frontières Approximatives avec la Queue-d'eau Limitée [texte imprimé] / Rajaratnam, N., Auteur ; Ead, S. A., Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique . - 1245-1250 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°10 (Octobre 2004) . - 1245-1250 p.
Mots-clés : Submerged jets Open channel flow Stilling basins Energy dissipation Tailwater Boundary conditions Submergé voyage en jet Ecoulement ouvert de canal Calmer les bassins Dissipation d'énergie Queue d'eau Frontières Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Combining the results of a laboratory study of plane turbulent wall jets on rough boundaries with shallow tailwater, with the results of an earlier work of Rajaratnam on wall jets on rough boundaries with deep tailwater, this paper attempts to describe the effects of boundary roughness and tailwater depth on the characteristics of plane turbulent wall jets on rough beds, which are important in the field of hydraulic engineering. The time-averaged axial velocity profiles at different sections in the wall jet were found to be similar, with some difference from the profile of the classical plane wall jet. The normalized boundary layer thickness δ/b, where b is the length scale of the velocity profile, was equal to 0.35 for wall jets on rough boundaries compared to 0.16 for the classic wall jet. Two stages were seen to exist in the decay of the maximum velocity um as well as in the growth of the length scale, with the first stage corresponding to that of deep tailwater and the second stage to shallow tailwater. In the first stage, the decay of the maximum velocity um at any section in terms of the velocity u0 at the slot, with the longitudinal distance x in terms of L which is the distance where um = 0.5U0, was described by one general function, for smooth as well as rough boundaries. The length scale L in terms of slot width decreases as the relative roughness of the boundary increases. The onset of the second stage was not affected significantly by the bed roughness. The growth rate of the length scale b of the wall jet increased from 0.076 for a smooth boundary to about 0.125 for a relative roughness ks/b0 in the range of 0.25 to 0.50, where ks is the equivalent sand roughness and b0 is the thickness of the jet at the slot.
La combinaison des résultats d'une étude de laboratoire de mur turbulent plat voyage en jet sur des frontières approximatives avec la queue-d'eau peu profonde, avec les résultats des premiers travaux de Rajaratnam sur le mur voyage en jet sur des frontières approximatives avec la queue-d'eau profonde, tentatives de cet article de décrire les effets de la rugosité de frontière et la profondeur de queue de l'eau sur les caractéristiques du mur turbulent plat voyage en jet sur les lits rugueux, qui sont importants dans le domaine de la technologie hydraulique. Les profils axiaux de vitesse ramenés à une moyenne par temps à différentes sections dans le mur voyagent en jet sont avérés semblables, avec une certaine différence du profil du mur plat classique voyagent en jet. L'épaisseur normale δ/b de couche de frontière, où b est la balance de longueur du profil de vitesse, était égale à 0.35 pour le mur voyage en jet sur des frontières approximatives comparées à 0.16 pour le mur classique voyagent en jet. Deux étapes ont été vues pour exister dans l'affaiblissement de l'UM maximum de vitesse aussi bien que dans la croissance de la balance de longueur, avec la première étape correspondant à celle du tailwater profond et la deuxième étape à la queue-d'eau peu profonde. Dans la première étape, l'affaiblissement de l'UM maximum de vitesse à toute section en termes de vitesse u0 à la fente, avec la distance longitudinale X en termes de L qui est la distance où l'UM = le 0.5U0, ont été décrits par une fonction générale, pour lisse aussi bien que des frontières approximatives. La balance L de longueur en termes de largeur de fente diminue à mesure que la rugosité relative de la frontière augmente. Le début de la deuxième étape n'a pas été affecté sensiblement par la rugosité de lit. Le taux de croissance de la balance b de longueur du mur voyagent en jet accru de 0.076 pour une frontière douce environ à 0.125 pour une rugosité relative ks/b0 dans la gamme de 0.25 à 0.50, où les ks est la rugosité équivalente de sable et b0 est l'épaisseur du voyage en jet à la fente.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 320-336 p.
Titre : Shallow Water Wave Propagation in Convectively Accelerating Open-Channel Flow Induced by the Tailwater Effect Titre original : Propagation peu Profonde de Vague de l'Eau en Accélérant Convecteur l'Ecoulement Ouvert de la Manche Induit par l'Effet de l'Eau d'Aval Type de document : texte imprimé Auteurs : Tsai, Christina W., Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique ; Yen, Ben C., Auteur ; Chow, V. T., Auteur Article en page(s) : 320-336 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Hydraulics Tailwater Flow resistance Open channel flow Shallow water Wave propagation Hydraulique Eau d'aval Résiatance d'écoulement Ecoulement ouvert de canal Eau peu profonde Propagation de vague Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Propagation of shallow water waves in viscous open-channel flows that are convectively accelerating or decelerating under gradually varying water surface profiles is theoretically investigated. Issues related to the hydrodynamics of wave propagation in a rectangular open channel are studied: the effect of viscosity in terms of the Manning coefficient; the effect of gravity in terms of the Froude number; wave translation and attenuation characteristics; nonlinearity and wave shock; the role of tailwater in wave propagation; and free surface instability. A uniformly valid nonlinear solution to describe the unsteady gradually varying flow throughout the complete wave propagation domain at and away from the kinematic wave shock as well as near the downstream boundary that exhibits the tailwater effect is derived by employing the matched asymptotic method. Different scenarios of hydraulically spatially varying surface profiles such as M1, M2, and S1 type profiles are discussed. Results from the nonlinear wave analysis are further interpreted and the influence of the tailwater effect is identified. In addition to the nonlinear wave analysis, a linear stability analysis is introduced to quantify the impact from such water surface profiles on the free surface instability. It is shown that the asymptotic flow structure is composed of three distinct regions: an outer region that is driven by gravity and channel resistance; a near wave shock region dominated by the convective inertia, pressure gradient, gravity and channel resistance; and a downstream boundary impact region where the convective inertia, pressure gradient, gravity and channel resistance terms are of importance. The tailwater effect is demonstrated influential to the flow structure, free surface stability, wave transmission mechanism, and hydrostatic pressure gradient in flow.
La Propagation des vagues peu profondes de l'eau dans les écoulements ouverts visqueux de canal qui sont convecteur accélérants ou ralentissants sous des profils extérieurs graduellement variables de l'eau est théoriquement étudiée. Les issues se sont reliées à la dynamique hydraulique de la propagation de vague dans un canal ouvert rectangulaire sont étudiées : l'effet de la viscosité en termes de coefficient équipant ; l'effet de la pesanteur en termes de nombre de Froude ; caractéristiques de traduction et d'atténuation de vague ; non linéarités et choc de vague ; le rôle de l'eau de queue dans la propagation de vague ; et instabilité extérieure libre. Une solution non-linéaire uniformément valide pour décrire l'écoulement graduellement variable instable dans tout le domaine complet de propagation de vague et loin derrière le choc cinématique de vague comme près vers le bas de la frontière de jet qui montre l'effet de l'eau d'aval est dérivé en utilisant la méthode asymptotique assortie. Différents scénarios des profils extérieurs hydrauliquement dans l'espace variables tels que M1, m2, et S1 le type profils sont discutés. Des résultats de l'analyse non linéaire de vague sont encore interprétés et l'influence de l'effet de l'eau d'aval est identifiée. En plus de l'analyse non linéaire de vague, une analyse linéaire de stabilité est présentée pour mesurer l'impact de tels profils de surface de l'eau sur l'instabilité extérieure libre. On lui montre que la structure asymptotique d'écoulement se compose de trois régions distinctes : une région externe qui est conduite par résistance de pesanteur et de canal ; une région proche de choc de vague a dominé par l'inertie, le gradient de pression, la pesanteur et la résistance convecteurs de canal ; et une région descendant d'impact de frontière où l'inertie, le gradient de pression, la pesanteur et les limites convecteurs de résistance de canal sont d'importance. L'effet de l'eau d'aval est influent démontré à la structure d'écoulement, à la stabilité extérieure libre, au mécanisme de transmission de vague, et au gradient hydrostatique de pression dans l'écoulement.
En ligne : ctsai4@eng.buffalo.edu [article] Shallow Water Wave Propagation in Convectively Accelerating Open-Channel Flow Induced by the Tailwater Effect = Propagation peu Profonde de Vague de l'Eau en Accélérant Convecteur l'Ecoulement Ouvert de la Manche Induit par l'Effet de l'Eau d'Aval [texte imprimé] / Tsai, Christina W., Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique ; Yen, Ben C., Auteur ; Chow, V. T., Auteur . - 320-336 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 320-336 p.
Mots-clés : Hydraulics Tailwater Flow resistance Open channel flow Shallow water Wave propagation Hydraulique Eau d'aval Résiatance d'écoulement Ecoulement ouvert de canal Eau peu profonde Propagation de vague Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Propagation of shallow water waves in viscous open-channel flows that are convectively accelerating or decelerating under gradually varying water surface profiles is theoretically investigated. Issues related to the hydrodynamics of wave propagation in a rectangular open channel are studied: the effect of viscosity in terms of the Manning coefficient; the effect of gravity in terms of the Froude number; wave translation and attenuation characteristics; nonlinearity and wave shock; the role of tailwater in wave propagation; and free surface instability. A uniformly valid nonlinear solution to describe the unsteady gradually varying flow throughout the complete wave propagation domain at and away from the kinematic wave shock as well as near the downstream boundary that exhibits the tailwater effect is derived by employing the matched asymptotic method. Different scenarios of hydraulically spatially varying surface profiles such as M1, M2, and S1 type profiles are discussed. Results from the nonlinear wave analysis are further interpreted and the influence of the tailwater effect is identified. In addition to the nonlinear wave analysis, a linear stability analysis is introduced to quantify the impact from such water surface profiles on the free surface instability. It is shown that the asymptotic flow structure is composed of three distinct regions: an outer region that is driven by gravity and channel resistance; a near wave shock region dominated by the convective inertia, pressure gradient, gravity and channel resistance; and a downstream boundary impact region where the convective inertia, pressure gradient, gravity and channel resistance terms are of importance. The tailwater effect is demonstrated influential to the flow structure, free surface stability, wave transmission mechanism, and hydrostatic pressure gradient in flow.
La Propagation des vagues peu profondes de l'eau dans les écoulements ouverts visqueux de canal qui sont convecteur accélérants ou ralentissants sous des profils extérieurs graduellement variables de l'eau est théoriquement étudiée. Les issues se sont reliées à la dynamique hydraulique de la propagation de vague dans un canal ouvert rectangulaire sont étudiées : l'effet de la viscosité en termes de coefficient équipant ; l'effet de la pesanteur en termes de nombre de Froude ; caractéristiques de traduction et d'atténuation de vague ; non linéarités et choc de vague ; le rôle de l'eau de queue dans la propagation de vague ; et instabilité extérieure libre. Une solution non-linéaire uniformément valide pour décrire l'écoulement graduellement variable instable dans tout le domaine complet de propagation de vague et loin derrière le choc cinématique de vague comme près vers le bas de la frontière de jet qui montre l'effet de l'eau d'aval est dérivé en utilisant la méthode asymptotique assortie. Différents scénarios des profils extérieurs hydrauliquement dans l'espace variables tels que M1, m2, et S1 le type profils sont discutés. Des résultats de l'analyse non linéaire de vague sont encore interprétés et l'influence de l'effet de l'eau d'aval est identifiée. En plus de l'analyse non linéaire de vague, une analyse linéaire de stabilité est présentée pour mesurer l'impact de tels profils de surface de l'eau sur l'instabilité extérieure libre. On lui montre que la structure asymptotique d'écoulement se compose de trois régions distinctes : une région externe qui est conduite par résistance de pesanteur et de canal ; une région proche de choc de vague a dominé par l'inertie, le gradient de pression, la pesanteur et la résistance convecteurs de canal ; et une région descendant d'impact de frontière où l'inertie, le gradient de pression, la pesanteur et les limites convecteurs de résistance de canal sont d'importance. L'effet de l'eau d'aval est influent démontré à la structure d'écoulement, à la stabilité extérieure libre, au mécanisme de transmission de vague, et au gradient hydrostatique de pression dans l'écoulement.
En ligne : ctsai4@eng.buffalo.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol.137 N° 11 (Novembre 2011) . - pp.769-778
Titre : Study of solitary - wave - induced fluid motions and vortices in a cavity using a two - dimensional viscous flow model Type de document : texte imprimé Auteurs : Chih-Hua Chang, Auteur ; Ted Chu, Auteur ; Wang, Keh-Han, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp.769-778 Note générale : Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Solitary waves Simulation Imaging techniques Two-dimensional models Vortices Résumé : This study presents a combined numerical and experimental investigation of the free-surface variation and induced fluid motion for a solitary wave propagating past a submerged cavity (or trench). The formation of vortices and the trajectories of fluid particles showing the transport of fluid content within the cavity zone are examined. A two-dimensional viscous flow is simulated by solving the stream function and vorticity equations using the finite-analytic method. Equations of free-surface boundary conditions are discretized by a two-step finite-difference scheme. To obtain more detailed motions in a cavity, a transient boundary-fitted grid system with locally refined grids is adopted. Experimental measurements of the free-surface elevations and the visual observations of the vortex motion were carried out to compare to the numerical solutions. The simulated free-surface elevations and fluid particle motion at various times are found to agree reasonably well with measurements and recorded observations. The formation and subsequent growth of a pair of recirculating vortices around the front corner of the cavity are clearly simulated by the present model. The effects of cavity size and incident-wave height on the flow patterns and the transport displacement of the fluid particles along the vertical and horizontal directions are analyzed. The results indicate that the greater the incident-wave height, the larger the values of the horizontal and vertical transporting distances. With an increase of cavity length, the strength of induced up-rolling vortices and the amount of downstream transporting fluid particles increases. However, the depth of the cavity has an insignificant influence on the height of the up-rolling vortices. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/emo/resource/1/jenmdt/v137/i11/p769_s1?isAuthorized=no [article] Study of solitary - wave - induced fluid motions and vortices in a cavity using a two - dimensional viscous flow model [texte imprimé] / Chih-Hua Chang, Auteur ; Ted Chu, Auteur ; Wang, Keh-Han, Auteur . - 2012 . - pp.769-778.
Mécanique appliquée
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.137 N° 11 (Novembre 2011) . - pp.769-778
Mots-clés : Solitary waves Simulation Imaging techniques Two-dimensional models Vortices Résumé : This study presents a combined numerical and experimental investigation of the free-surface variation and induced fluid motion for a solitary wave propagating past a submerged cavity (or trench). The formation of vortices and the trajectories of fluid particles showing the transport of fluid content within the cavity zone are examined. A two-dimensional viscous flow is simulated by solving the stream function and vorticity equations using the finite-analytic method. Equations of free-surface boundary conditions are discretized by a two-step finite-difference scheme. To obtain more detailed motions in a cavity, a transient boundary-fitted grid system with locally refined grids is adopted. Experimental measurements of the free-surface elevations and the visual observations of the vortex motion were carried out to compare to the numerical solutions. The simulated free-surface elevations and fluid particle motion at various times are found to agree reasonably well with measurements and recorded observations. The formation and subsequent growth of a pair of recirculating vortices around the front corner of the cavity are clearly simulated by the present model. The effects of cavity size and incident-wave height on the flow patterns and the transport displacement of the fluid particles along the vertical and horizontal directions are analyzed. The results indicate that the greater the incident-wave height, the larger the values of the horizontal and vertical transporting distances. With an increase of cavity length, the strength of induced up-rolling vortices and the amount of downstream transporting fluid particles increases. However, the depth of the cavity has an insignificant influence on the height of the up-rolling vortices. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/emo/resource/1/jenmdt/v137/i11/p769_s1?isAuthorized=no
Permalink
