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Effet de la rugosité du fond d’un réservoir rectangulaire à faible profondeur sur le champ d’écoulement

La sédimentation de la charge en suspension dans les réservoirs est un phénomène assez complexe à gérer. Des solutions existent pour maitriser ou réduire l’alluvionnement mais elles ne sont généralement pas faciles à expliquer, surtout dans les retenues traversées par l’écoulement. Dans ce contexte, une étude expérimentale a été réalisée dans le but d’examiner l’effet de la rugosité du fond du réservoir peu profond sur le mode d’écoulement. Les essais ont été effectués dans un bassin de largeur B = 4 m, de longueur L = 6 m et de profondeur h = 0.2 m. Les profils des vitesses longitudinales ont été mesurés par des capteurs UVP (Ultrasonic Velocimetry Profiler). Une mesure par Large Scale Particle Image Velocimetry LSPIV a été également utilisée pour définir les champs de vitesses en surface par interprétation d’images vidéo zénithales. Sur fond lisse, les écoulements dans le réservoir se développent de manière asymétrique en dépit des conditions géométriques initialement symétriques. Avec l’ajout d’une rugosité au fond du bassin, les conditions d’écoulement se stabilisent et présentent un champ de vitesses symétrique. Les résultats obtenus ont montré que le régime d’écoulement est très sensible aux conditions de bords qui influencent significativement le champ des vitesses de surface dans un réservoir peu profond. L’augmentation de la rugosité du lit accroit le frottement et l’épaisseur de la couche limite, avec pour conséquence de rétablir la symétrie d’écoulement.

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