Modeling of turbulent flows over stepped spllway

Abstract

Le déversoir en marche escalier est un bon structure hydraulique pour la dissipation de l'énergie en raison de la grande valeur de la rugosité de surface. La performance du déversoir en marche escalier réside dans la présence d'air qui peut prévenir ou réduire la cavitation. Chanson a développé une méthode permettant de déterminer la position du début de l'entraînement d'air. Cette position est appelée le point d’inception. L’objective de cette recherche est d’utiliser les modèles numériques pour valider la simulation d’écoulement sur deux types de déversoirs en marche escalier avec deux sortes de marches à savoir une marche dont la hauteur est uniforme et une marche dont la hauteur est non uniforme. Dans ce travail, le point d’inception et les régimes d’écoulement sont déterminées à l’aide de logiciel FLUENT (CFD). Le modèle multiphasique VOF (Volume Of Fluid) est utilisé comme outil pour modéliser l'interaction eau-air prés de la surface libre et le modèle (k-ε) est utilisé pour fermer le système d’équation, en même temps la loi du profil de vitesse et la distribution de concentration d’air sont définies. De plus les contours de pression et vecteurs de vitesse au creux des marches sont présentés. Les résultats trouvés numériquement sont en bon accord avec les résultats expérimentaux.