All
All

What are you looking for?

All
Results
Organizations

Quick search

  • Projects supported by TA ČR
  • Excellent projects
  • Projects with the highest public support
  • Current projects

Smart search

  • That is how I find a specific +word
  • That is how I leave the -word out of the results
  • “That is how I can find the whole phrase”

Mathematical modelling and numerical simulation of particle laden flow in a channel with smooth and rough bed

Project goals

The aim of the project is development of a new mathematical model and numerical simulation of particle-laden flow determining statistical properties of solid particle motion in an open channel under different hydraulic conditions. Typical saltation modelinvolves usually 2D Lagrangian equations of spherical particle represented by ist centre of gravity only, it does not allow description of lateral dispersion of particle, to determine correctly Magnus force and to take into account effect of the particle shape on saltation.To define saltation of the particle more precisely, the motion will be considered as 2D and 3D, both spherical and non-spherical particle shape and its rotation will be considered, too. The resulting translational and angular velocites after collision with the bed will be calculated by theory of non-elastic collision of the rotating particle. Laboratory measurements of particle motion in laboratory flume will be used for verification and correction of the model.

Keywords

mathematical modellingnumerical simulationopen channel flowrough bedlateral dispersionparticle motionparticle bed collisionslip velocityBasset forceMagnus forcedrag forceadded mass

Public support

  • Provider

    Academy of Sciences of the Czech Republic

  • Programme

    Grants of distinctly investigative character focused on the sphere of research pursued at present particularly in the Academy of Sciences of the Czech Republic

  • Call for proposals

    Výzkumné granty 2 (SAV02002-AB)

  • Main participants

    Ústav pro hydrodynamiku AV ČR, v. v. i.

  • Contest type

    VS - Public tender

  • Contract ID

Alternative language

  • Project name in Czech

    Matematický model a numerická simulace pohybu pevné částice v otevřeném kanále

  • Annotation in Czech

    Cílem projektu je sestavení nového matematického modelu a numerické simulace umožňující určit statistické charakteristiky saltačního pohybu pevné částice v otevřeném korytě pro různé hydraulické podmínky. Typický model saltačního pohybu je obvykle založen na 2D Lagrangeově rovnici pohybu sférické částice reprezentované jejím těžištěm. Takový model neumožňuje popis laterální disperze částic ani určení vlivu Magnusovy síly a tvaru částice na saltaci. Pro zpřesnění popisu pohybu částice bude v navrženém modelu pohyb částic uvažován jako 2D i 3D, dále bude zaveden jak kulový tak nekulový tvar částice a také rotace částice kolem těžiště. Výsledná translační rychlost i úhlová rychlost částice po odrazu ode dna bude určena pomocí teorie nepružného odrazu rotující částice na základě parametrů dna, částice a jejího pohybu před nárazem na dno. Pro verifikaci a korekci navrženého modelu budou použity výsledky experimentálního výzkumu pohybu částice v laboratorním žlabu s hladkým i drsným dnem.

Scientific branches

  • R&D category

    ZV - Basic research

  • CEP classification - main branch

    BK - Liquid mechanics

  • CEP - secondary branch

    JM - Structural engineering

  • CEP - another secondary branch

  • 10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
    20102 - Construction engineering, Municipal and structural engineering

Completed project evaluation

  • Provider evaluation

    U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)

  • Project results evaluation

    2D and 3D mathematical and numerical model of spherical or no spherical particle saltation in open channel with rough or smooth bed based on theory of no elastic impact solves trajectory, lateral dispersion and particle concentration in vertical profile.

Solution timeline

  • Realization period - beginning

    Jan 1, 2002

  • Realization period - end

    Jan 1, 2005

  • Project status

    U - Finished project

  • Latest support payment

Data delivery to CEP

  • Confidentiality

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

  • Data delivery code

    CEP06-AV0-IA-U/04:2

  • Data delivery date

    Sep 26, 2007

Finance

  • Total approved costs

    4,132 thou. CZK

  • Public financial support

    1,647 thou. CZK

  • Other public sources

    2,485 thou. CZK

  • Non public and foreign sources

    0 thou. CZK