Papel de la discordancia de la cama a las asimétricas River Confluencias

Papel de la discordancia de la cama a las asimétricas River Confluencias

Este trabajo estudia laboratorio

Estudia confluencias de canal abierto utilizando un 3D, solución elíptica de las ecuaciones de Navier-Stokes

promediadas-Reynolds, que incluye un método para aproximar los efectos de los patrones de elevación de la superficie del agua y un grupo de renormalización forma del modelo de turbulencia k-ε modificado.

El modelo fue probado en comparación con las mediciones de laboratorio de una unión afluente asimétrica. Esto sugiere que aunque el modelo no es capaz de reproducir el detalle cuantitativo (en particular el afloramiento magnitudes de velocidad) de las estructuras de flujo medido en experimentos de laboratorio, se reproducen los aspectos estadísticamente significativos de las observaciones experimentales.

El modelo se utiliza para (1) describir y explicar las estructuras de flujo característicos que se forman en una confluencia con uno de los afluentes en ángulo de 45 °, con y sin una diferencia de elevación (cama discordancia) en el afluente en ángulo; y (2) investigar la importancia relativa de los ángulos de unión (30 °, 45 °, y 60 °), discordancia cama, y ​​la relación de las velocidades medias en los canales tributarios sobre las estructuras de flujo. Esto demuestra que la discordancia cama mejora significativamente la circulación secundaria debido a los efectos de la separación del flujo en el lado de sotavento de la etapa de la cama, lo que aumenta significativamente los gradientes de presión lateral en la cama y reduce peralte superficie del agua en el centro de la depresión tributaria y de las aguas superficiales en la esquina de unión aguas abajo. Extensión a la consideración de un número de ángulos de unión, los niveles de discordancia de cama, y ​​relaciones de velocidad sugiere que una pequeña reducción (10%) de profundidad afluente puede aumentar significativamente la intensidad de la circulación secundaria, aunque de una manera relativamente localizado. Las simulaciones que implican un trazador numérica ilustran la importancia de la discordancia de la cama para el mezclado entre los dos flujos y cuestionan el uso de parametrizaciones simples en 2D de procesos que no consideran la discordancia cama cuando este último está presente la mezcla.

Simulación experimental alrededor de un  chorro Vertical que sale en un inestable flujo transversal

En este trabajo

se investiga la descarga de un chorro de sección circular vertical, en un cruce de corrientes inestable que consiste en un flujo medio y un componente sinusoidal oscilante.

Una técnica experimental se diseñó para simular la situación de flujo transversal inestable en el laboratorio. Un conjunto de inyección-pipe-vertical de la tobera se hace oscilar hacia adelante y hacia atrás físicamente en la corriente de flujo constante de un canal de laboratorio, y los patrones de flujo son vistos por un observador que se mueve con el chorro. patrones de dispersión del fluido de chorro de tinte marcado se estudian con un análisis de enganche de fase de imágenes digitalizadas de flujo. Las oscilaciones en la velocidad de flujo transversal se encuentran para organizar el fluido de chorro de fluido en parches regulares a gran escala, los cuales, después de promediar el tiempo, conducen a una anchura de chorro ensanchada y mayor dilución. Los experimentos también se llevaron a cabo en un chorro vertical de descarga en una corriente con ondas de superficie, una situación que se aproxima a una verdadera de flujo transversal oscilante con una velocidad media distinta de cero. se encuentran los dos conjuntos de observaciones experimentales para que coincida con la otra. La validez de la técnica de simulación experimental se ve apoyada por un estudio de la dinámica de fluidos computacional del problema de flujo, en el que es posible producir una situación de flujo transversal oscilante idealizada. Los resultados numéricos concuerdan bien con las observaciones experimentales.

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