Modeliranje tečenja preko širokih pragova u burnom režimu

Abstract

U radu se najpre razmatraju problemi matematičkog i numeričkog modeliranja tečenja preko širokih pragova u burnom režimu. Ovi problemi su vezani za pojavu nagle lokalne promene dubine uzvodno od pragova (pojavu hidrauličkog skoka) i način proračuna unutrašnjeg graničnog uslova. Za numeričko modeliranje je izabrana računska shema MacCormack. Ona pripada grupi metoda konačnih razlika koje daju tzv. slaba rešenja. Nakon teorijskih razmatranja slede opis laboratorijske instalacije u kojoj je analizirano tečenje preko širokih pragova i prikaz uslova pod kojima su izvedeni eksperimenti. Rezultati eksperimentalnih merenja poslužili su za verifikaciju izabranog računskog modela. Numerički je simuliran jedan eksperiment. Dobijeni rezultati upoređeni su sa rezultatima merenja i dat je odgovarajući komentar.

The problems in mathematical and numerical modelling of supercritical flows over a sequence of broad-crested weirs are considered first. They arise both from the discontinuity in the water level profile upstream of the weir (i.e. presence of the hydraulic jump) and the treatment of the internal boundary condition. The MacCormack explicit computational scheme is used to model the flows under consideration. It may be classified into the group of finite difference methods that provide for weak solutions, Theoretical considerations are followed by: description of a laboratory flume in which the flows over a sequence of broad-crested weirs were analysed and the presentation of the conditions under which the experiments were performed. Results of measurement are used to verify the proposed numerical model. Only one experiment was simulated. Results of numerical simulation are compared to the results of measurement and an appropriate comment is given.