Curvilinear flow over round-crested weirs

摘要

L'écoulement curviligne sur les déversoirs à crête arrondie est un problème à la fois théorique et pratique en raison de sa présence dans les structures de débordement utilisées en technologie des barrages, et de sa relation au principe de l'écoulement critique en hydraulique. La théorie de Jaeger est généralisée, en adoptant une loi linéaire pour le rayon de courbure des lignes profilées le long d'une normale. Une équation d'écoulement potentiel est développée et comparée aux données expérimentales concernant les déversoirs fonctionnant en hautes chutes. En outre, un nouveau paramètre régissant les dispositifs d'écoulement est présenté. Un accord raisonnable est trouvé entre les coefficients de débit calculés et mesurés, le tirant d'eau critique, la pression sur les profils de déversoir et les distributions de vitesse et de pression. Le modèle proposé à lignes de courant curvilignes reproduit assez bien les caractéristiques de l'écoulement de déversoir jusqu'à une hauteur de chute de deux fois la hauteur de conception.%Curvilinear flow over round-crested weirs is a problem of both theoretical and practical significance because of its presence in overflow structures used in dam engineering, and its connection to the critical flow principle of hydraulics. The Jaeger theory is generalized, assuming a linear law for the radius of curvature of the streamlines along a normal. A potential flow equation is developed and compared with experimental data concerning spillways operating at high heads. In addition, a new parameter governing the flow features is presented. A reasonable agreement is found between the computed and measured discharge coefficients, the critical flow depth, the bottom pressure over the spillway profiles and the velocity and pressure distributions. The proposed curved streamline flow model reproduces reasonably well the flow features of spillway flow up to an operating head twice the design head.