Numerical modelling of solute transport in compound channel flows

摘要

A 3-D numerical model has been developed to investigate transport processes of solute in a compound open channel. The Navier-Stokes equations have been numerically solved in conjunction with the linear and nonlinear k-ε models to predict flow fields and turbulent parameters. The predicted velocity field and eddy viscosity are then used for solving the solute transport equation to predict solute transport rates. The hydro-dynamic and solute transport models have been applied to the experimental studies undertaken by Wood and Liang (1989) and the results obtained from both the linear and non-linear k-ε models are compared with their results. This comparison clearly shows the influence of the secondary currents upon the mixing processes.%Un modèle numérique 3D a été développé pour étudier les phénomènes de transport de soluté dans un canal à lits composés. Les équations de Navier-Stokes ont été résolues numériquement, avec l'adjonction de modèles linéaire et non linéaire k-ε pour prédire le champ d'écoulement et les paramètres de la turbulence. Les champs de vitesses et de viscosité turbulente calculés ont été utilisés pour résoudre l'équation de transport du soluté et ainsi prédire les concentrations en aval. Le modèle hydrodynamique et le modèle de transport de soluté ont été appliqués aux études expérimentales entreprises par Wood et Liang (1989) et les résultats des calculs des modèles, linéaire d'une part et non linéaire d'autre part, ont été comparés aux valeurs mesurées. La comparaison montre clairement l'influence des courants secondaires sur le phénomène de mélange.