Study of the influence of channel geometry and hydraulic resistance on flow characteristics in compound channels with the exchange discharge method
Primena modela razmene količine kretanja u analizi uticaja geometrije i hidrauličkih otpora na osnovne odlike tečenja u koritu za veliku vodu
Apstrakt
A series of numerical experiments is conducted to determine how compound channel geometry and floodplain roughness affect both a momentum transfer between main channel and floodplains and its contribution to the total energy 'loss'. To this aim, a 1D, exchange discharge model, which accounts for the momentum exchange between the main channel and floodplains, is used. It is found that the contribution of the momentum exchange to the total energy 'loss' reduces on floodplains with the flow depth regardless of the compound channel geometry and floodplain roughness and that both, the momentum exchange and its contribution to the total energy 'loss', are increased in the following cases: 1) when the main channel aspect ratio decreases, 2) when compound channel is asymmetrical and 3) when the roughness of the floodplain increases. In the main channel, the variation in the momentum exchange contribution with the flow depth depends only on the floodplain roughness.
U radu je sproveden niz numeričkih ogleda sa ciljem da se utvrdi kako geometrija korita za veliku vodu (KVV) i rapavost plavnih površina utiču na razmenu količine kretanja (RKK) između glavnog korita i plavnih površina i njen udeo u ukupnom 'gubitku' mehaničke energije toka. U tu svrhu korišćen je model linijskog ustaljenog tečenja u KVV vodu koji je zasnovan na RKK između glavnog korita i plavnih površina. Ispitivanje je pokazalo da se na plavnim površinama, zbog ujednačavanja hidrauličkih uslova u poprečnom preseku KVV, udeo RKK u ukupnom 'gubitku' energije smanjuje sa povećanjem dubine nezavisno od geometrije korita i rapavosti plavnih površina i da razmena i otpora trenja i oblika, troši i na razmenu količine kretanja između glavnog korita i plavnih površina. Za razliku od tradicionalnih, savremeni modeli linijskog tečenja uzimaju u obzir ovu razmenu i, kao takvi, pružaju mogućnost da se proceni udeo razmene količine kretanja u ukupnom 'gubitku' mehaničke energije toka. U ovom radu... se, pomoću jednog takvog modela, ispituje kako geometrija složenog korita i rapavost plavnih površina utiču na razmenu količine kretanja i njen udeo u ukupnom 'gubitku' energije pri različitim relativnim dubinama vode na plavnoj površini. Reč je o tzv. modelu razmene količine kretanja (MRKK) koji su krajem 1990-ih predložili Buzmar i Zek [2]. Model je prethodno njen udeo postaju veći u sledećim slučajevima: 1) kada je glavno korito dublje, 2) kada se isključi jedna plavna površina, i 3) kada se poveća hrapavost plavnih površina.
Ključne reči:
compound channel / momentum exchange / energy 'loss' / floodplain width and roughness / main channel aspect ratio / korito za veliku vodu / razmena količine kretanja / 'gubitak' mehaničke energije toka / širina i rapavost plavne površine / odnos dubine i širine glavnog koritaIzvor:
Vodoprivreda, 2015, 47, 4-6, 261-268Izdavač:
- Jugoslovensko društvo za odvodnjavanje i navodnjavanje, Beograd
Institucija/grupa
GraFarTY - JOUR AU - Stojnić, Ivan AU - Muhić, Filip AU - Đorđević, Dejana PY - 2015 UR - https://grafar.grf.bg.ac.rs/handle/123456789/651 AB - A series of numerical experiments is conducted to determine how compound channel geometry and floodplain roughness affect both a momentum transfer between main channel and floodplains and its contribution to the total energy 'loss'. To this aim, a 1D, exchange discharge model, which accounts for the momentum exchange between the main channel and floodplains, is used. It is found that the contribution of the momentum exchange to the total energy 'loss' reduces on floodplains with the flow depth regardless of the compound channel geometry and floodplain roughness and that both, the momentum exchange and its contribution to the total energy 'loss', are increased in the following cases: 1) when the main channel aspect ratio decreases, 2) when compound channel is asymmetrical and 3) when the roughness of the floodplain increases. In the main channel, the variation in the momentum exchange contribution with the flow depth depends only on the floodplain roughness. AB - U radu je sproveden niz numeričkih ogleda sa ciljem da se utvrdi kako geometrija korita za veliku vodu (KVV) i rapavost plavnih površina utiču na razmenu količine kretanja (RKK) između glavnog korita i plavnih površina i njen udeo u ukupnom 'gubitku' mehaničke energije toka. U tu svrhu korišćen je model linijskog ustaljenog tečenja u KVV vodu koji je zasnovan na RKK između glavnog korita i plavnih površina. Ispitivanje je pokazalo da se na plavnim površinama, zbog ujednačavanja hidrauličkih uslova u poprečnom preseku KVV, udeo RKK u ukupnom 'gubitku' energije smanjuje sa povećanjem dubine nezavisno od geometrije korita i rapavosti plavnih površina i da razmena i otpora trenja i oblika, troši i na razmenu količine kretanja između glavnog korita i plavnih površina. Za razliku od tradicionalnih, savremeni modeli linijskog tečenja uzimaju u obzir ovu razmenu i, kao takvi, pružaju mogućnost da se proceni udeo razmene količine kretanja u ukupnom 'gubitku' mehaničke energije toka. U ovom radu se, pomoću jednog takvog modela, ispituje kako geometrija složenog korita i rapavost plavnih površina utiču na razmenu količine kretanja i njen udeo u ukupnom 'gubitku' energije pri različitim relativnim dubinama vode na plavnoj površini. Reč je o tzv. modelu razmene količine kretanja (MRKK) koji su krajem 1990-ih predložili Buzmar i Zek [2]. Model je prethodno njen udeo postaju veći u sledećim slučajevima: 1) kada je glavno korito dublje, 2) kada se isključi jedna plavna površina, i 3) kada se poveća hrapavost plavnih površina. PB - Jugoslovensko društvo za odvodnjavanje i navodnjavanje, Beograd T2 - Vodoprivreda T1 - Study of the influence of channel geometry and hydraulic resistance on flow characteristics in compound channels with the exchange discharge method T1 - Primena modela razmene količine kretanja u analizi uticaja geometrije i hidrauličkih otpora na osnovne odlike tečenja u koritu za veliku vodu EP - 268 IS - 4-6 SP - 261 VL - 47 UR - https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_grafar_651 ER -
@article{ author = "Stojnić, Ivan and Muhić, Filip and Đorđević, Dejana", year = "2015", abstract = "A series of numerical experiments is conducted to determine how compound channel geometry and floodplain roughness affect both a momentum transfer between main channel and floodplains and its contribution to the total energy 'loss'. To this aim, a 1D, exchange discharge model, which accounts for the momentum exchange between the main channel and floodplains, is used. It is found that the contribution of the momentum exchange to the total energy 'loss' reduces on floodplains with the flow depth regardless of the compound channel geometry and floodplain roughness and that both, the momentum exchange and its contribution to the total energy 'loss', are increased in the following cases: 1) when the main channel aspect ratio decreases, 2) when compound channel is asymmetrical and 3) when the roughness of the floodplain increases. In the main channel, the variation in the momentum exchange contribution with the flow depth depends only on the floodplain roughness., U radu je sproveden niz numeričkih ogleda sa ciljem da se utvrdi kako geometrija korita za veliku vodu (KVV) i rapavost plavnih površina utiču na razmenu količine kretanja (RKK) između glavnog korita i plavnih površina i njen udeo u ukupnom 'gubitku' mehaničke energije toka. U tu svrhu korišćen je model linijskog ustaljenog tečenja u KVV vodu koji je zasnovan na RKK između glavnog korita i plavnih površina. Ispitivanje je pokazalo da se na plavnim površinama, zbog ujednačavanja hidrauličkih uslova u poprečnom preseku KVV, udeo RKK u ukupnom 'gubitku' energije smanjuje sa povećanjem dubine nezavisno od geometrije korita i rapavosti plavnih površina i da razmena i otpora trenja i oblika, troši i na razmenu količine kretanja između glavnog korita i plavnih površina. Za razliku od tradicionalnih, savremeni modeli linijskog tečenja uzimaju u obzir ovu razmenu i, kao takvi, pružaju mogućnost da se proceni udeo razmene količine kretanja u ukupnom 'gubitku' mehaničke energije toka. U ovom radu se, pomoću jednog takvog modela, ispituje kako geometrija složenog korita i rapavost plavnih površina utiču na razmenu količine kretanja i njen udeo u ukupnom 'gubitku' energije pri različitim relativnim dubinama vode na plavnoj površini. Reč je o tzv. modelu razmene količine kretanja (MRKK) koji su krajem 1990-ih predložili Buzmar i Zek [2]. Model je prethodno njen udeo postaju veći u sledećim slučajevima: 1) kada je glavno korito dublje, 2) kada se isključi jedna plavna površina, i 3) kada se poveća hrapavost plavnih površina.", publisher = "Jugoslovensko društvo za odvodnjavanje i navodnjavanje, Beograd", journal = "Vodoprivreda", title = "Study of the influence of channel geometry and hydraulic resistance on flow characteristics in compound channels with the exchange discharge method, Primena modela razmene količine kretanja u analizi uticaja geometrije i hidrauličkih otpora na osnovne odlike tečenja u koritu za veliku vodu", pages = "268-261", number = "4-6", volume = "47", url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_grafar_651" }
Stojnić, I., Muhić, F.,& Đorđević, D.. (2015). Study of the influence of channel geometry and hydraulic resistance on flow characteristics in compound channels with the exchange discharge method. in Vodoprivreda Jugoslovensko društvo za odvodnjavanje i navodnjavanje, Beograd., 47(4-6), 261-268. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_grafar_651
Stojnić I, Muhić F, Đorđević D. Study of the influence of channel geometry and hydraulic resistance on flow characteristics in compound channels with the exchange discharge method. in Vodoprivreda. 2015;47(4-6):261-268. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_grafar_651 .
Stojnić, Ivan, Muhić, Filip, Đorđević, Dejana, "Study of the influence of channel geometry and hydraulic resistance on flow characteristics in compound channels with the exchange discharge method" in Vodoprivreda, 47, no. 4-6 (2015):261-268, https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_grafar_651 .