Mathematical modelling and numerical simulation of the particle saltation in a channel
Project goals
Aim of the project is a development of new mathematical model and numerical simulation of the important mode of a bed load transport, called saltation. The model will predict statistical parameters of particle behaviour as a function of hydraulic parameters of the flow and of the particle properties. The mutual influence of the translational and angular particle velocities will be investigated experimentally and theoretically and will be involved in the model as well as the mutual effect of particle motion and fluid flow. Effect of the bed nearness and composition on the kinematical parameters of the particle motion in fluid and its collision with the bed during saltation will be studied and the distribution of the particle concentration along the vertical co-ordinate will also be calculated. Since accuracy of the available values of the dimensionless coefficients of the forces acting on the particle in fluid are in some cases insufficient for numerical simulation the experimental study
Keywords
sediment transportsaltationmathematical modellingnumerical simulationspherical particle
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 9 (SGA02006GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
103/06/1487
Alternative language
Project name in Czech
Matematické modelování a numerická simulace saltačního pohybu částice v kanále
Annotation in Czech
Cílem projektu je sestavit nový matematický model a provést numerickou simulaci významného druhu dnového pohybu splavenin, zvaného saltace. Model umožní predikci statistických parametrů chování částice v závislosti na hydraulických parametrech proudu a parametrech částice. Vzájemný vliv translační a rotační rychlosti částice bude studován experimentálně i teoreticky a bude zahrnut do modelu obdobně jako vzájemný účinek pohybujících se částic a proudu kapaliny. Vliv vzdálenosti a složení dna na kinematické parametry pohybu částice a průběhu jejího impaktu se dnem během saltace bude studován a bude určeno rozdělení koncentrace částic ve svislém profilu proudu. Protože přesnost dostupných hodnot bezrozměrných součinitelů sil působících na částiciv proudukapaliny je v některých případech nedostatečná pro numerické simulování, bude uskutečněn experimentální výzkum vybraných bezrozměrných součinitelů (Magnusovy síly a síly přidané hmoty).
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The main goal of the project, development of a new 3D mathematical and numerical model of saltation process, was successfully carried out. The 3D numerical model of rotating spherical particle saltation has been developed as an extension of the previous
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2006
Realization period - end
Dec 31, 2008
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 25, 2008
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP09-GA0-GA-U/02:2
Data delivery date
Oct 22, 2009
Finance
Total approved costs
4,034 thou. CZK
Public financial support
4,034 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
4 034 CZK thou.
Public support
4 034 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BK - Liquid mechanics
Solution period
01. 01. 2006 - 31. 12. 2008