Compound-channel flows: A parametric study using a Reynolds-stress transport closure

摘要

Un modèle complet de turbulence par transport des tensions de Reynolds est utilisé pour prédire les effets de l'asymétrie, de la rugosité de paroi et de la pente de la paroi latérale sur le comportement des écoulements turbulents dans des canaux à surface libre en lits composés. Ce modèle de turbulence est l'un de ceux qui ont été développés précédemment dans le cas de canaux simples à lit rectangulaire; il a été utilisé ici sans modification. Des comparaisons sont faites avec l'écoulement moyen et des résultats de turbulence provenant de plusieurs expériences; tout cela montre que les résultats de calcul sont en bon accord avec les comportements mesurés. Les simulations mettent également en évidence une caractéristique jusqu'à présent inédite de ces écoulements, à savoir la non coïncidence à divers endroits dans l'écoulement de points où les contraintes de cisaillement et les rapports des tensions correspondants sont nuls.%A complete Reynolds-stress transport model of turbulence is used to predict the effects of asymmetry, surface roughness and side-wall inclination on the behaviour of turbulent flows in open, compound, channels. The turbulence model is one which was previously developed with reference to simple, rectangular, open channels and is used here without modification. Comparisons are made with mean-flow and turbulence data from several experiments and these show that the computed results correlate reasonably well with the measured behaviour. The simulations also reveal a hitherto unreported feature of the present flows, namely the non-coincidence at various locations within the flow of the points where the shear stresses and the relevant rates of strain are zero.