کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8059521 1520318 2018 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Modeling net sheet-flow sediment transport rate under skewed and asymmetric oscillatory flows over a sloping bed
ترجمه فارسی عنوان
نرخ انتقال رسوب خالص شبکه در جریان های نوسان خورنده و نامتقارن بیش از یک بستر شیب دار
کلمات کلیدی
جریان ورق، حمل و نقل رسوب، پایین شیب، مدل نظری، جریان لایه مرزی،
ترجمه چکیده
یک مدل یک بعدی عمودی برای میزان جریان حمل و نقل جریان خالص جریان در جریانهای لایه مرزی نوسان توسعه داده شده است. این مدل مدل لایه مرزی پیشنهاد شده توسط یوان و مدنس (2015) را با پیش بینی های جدید برای بارهای بارگیری و بارگیری معلق ارائه می دهد. غلظت رسوب با حل معادله نفوذی-دیفرانسیل با یک نفوذ پذیری پارامترهای توربولانس و نرخ پایین جمع آوری مدل سازی شده است. اثر شیب در پیش بینی های نرخ حمل و نقل بار بستر و نرخ رسوب رسوب گنجانده شده است، به طوری که مدل می تواند به طور دقیق برای غیر خطی موج (شکاف سرعت و عدم تقارن) همراه با شیب پایه خفیف حساب کند. عملکرد مدل در میزان انتقال رسوبات خالص برای دانه های بزرگ دانه بسیار عالی است، به جز اینکه اثر ناهمگونی سرعت به میزان قابل توجهی کمینه شده است. برای اندازه دانه های کوچک، عملکرد مدل بدتر می شود، اما برای بسیاری از موارد هنوز قابل قبول است. این احتمالا به این دلیل است که مدل به دلیل طبقه بندی در نظر نگرفتن میزان آشفتگی را در نظر نمی گیرد و تأثیر تأخیر فاز را کاهش می دهد. با استفاده از مدل اعتبار سنجی، متوجه می شویم که جریان لایه مرزی به علت کم بودن سرعت و / یا عدم تقارن می تواند عامل اصلی نرخ حمل و نقل خالص باشد. یک مطالعه ساده نیز نشان می دهد که شیب پایه خفیف می تواند به همان اندازه غیر خطی موج برای تولید نرخ انتقال رسوب خالص نیز اهمیت داشته باشد. پیش بینی های مدل نشان می دهد که اثرات موج-غیر خطی و پایین-شیب ممکن است به طور خطی اضافه شود، که یک راه ساده برای ترکیب شیب پایین را با فرمول های حمل و نقل موجود فراهم می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی دریا (اقیانوس)
چکیده انگلیسی
A one-dimensional-vertical model is developed for net sheet-flow sediment transport rate under oscillatory boundary layer flows. This model couples the boundary-layer model proposed by Yuan and Madsen (2015) with new predictors for bedload and suspended-load transport rates. Sediment concentration is modeled by solving the advection-diffusion equation with a parameterized turbulence diffusivity and a bottom pick-up rate. The slope effect is included in the predictions of instantaneous bedload transport rate and sediment pick-up rate, so the model can rigorously account for wave nonlinearity (velocity skewness and asymmetry) together with a mild bottom slope. The model performance on net sediment transport rate is excellent for large grain sizes, except that the velocity-asymmetry effect seems to be moderately underestimated. For small grain sizes, the model performance deteriorates, but is still acceptable for many cases. This is possibly because the model does not consider turbulence damping due to stratification and underestimates the phase-lag effect. Using the validated model, it is found that a boundary layer streaming due to velocity skewness and/or asymmetry can be a major contributor to net transport rate, when significant sediment suspension occurs. A simple case study also suggests that a mild bottom slope can be equally important as the wave nonlinearity for producing net sediment transport rate. Model predictions show that wave-nonlinear and bottom-slope effects can be linearly superimposed, which provides a simple way for incorporating bottom slope into existing transport-rate formulas.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Coastal Engineering - Volume 136, June 2018, Pages 65-80
نویسندگان
, ,