Turbulence measurements in submerged hydraulic jumps with baffle blocks: Fid-Bau Portal

Turbulence measurements in submerged hydraulic jumps with baffle blocks

Rajaratnam, Nallamuthu

Les mesures prises en laboratoire sur des ressauts hydrauliques submergés avec des blocs en aval d’une vantelle sont présentées. Comme examiné précédemment, on a observé deux régimes d’écoulement : le régime du jet dévié à la surface (« deflected surface jet, DSJ ») et celui du jet rattaché au mur (« reattaching wall jet, RWJ »). Dans le régime du DSJ, une énergie cinétique turbulente (« turbulent kinetic energy, TKE ») considérable a été produite juste en aval des blocs et il s’est avéré que le taux de dissipation de la TKE était très élevé, se soldant par une détérioration rapide de la TKE. Dans le régime d’écoulement du RWJ, l’ampleur de la TKE et du taux de dissipation étaient tous deux considérablement moindres, mais puisque la TKE détériorait plus lentement, de plus hauts taux de la TKE ont persisté plus loin en aval. Cette étude offre une nouvelle perspective sur la production et la dissipation de la turbulence dans les écoulements submergés et aide à expliquer la raison pour laquelle un ressaut submergé avec des blocs ayant un facteur de submergence peu élevé c.-à-d., le régime d’écoulement du DSJ est aussi efficace que le ressaut libre en matière de la dissipation d’énergie. [Traduit par la Rédaction]

Laboratory measurements of turbulence in submerged hydraulic jumps with blocks downstream of a sluice gate are presented. As observed previously two flow regimes were distinguished; the deflected surface jet (DSJ) and the reattaching wall jet (RWJ) regimes. In the DSJ regime considerable turbulent kinetic energy (TKE) was generated just downstream of the blocks and the rate of dissipation of TKE was found to be very high resulting in a rapid decay of TKE. In the RWJ flow regime the magnitude of both the TKE and the dissipation rate were considerably lower but because the TKE decayed more slowly higher levels of TKE persisted farther downstream. This study provides insights into the production and dissipation of turbulence in submerged flows and helps to explain why a submerged jump with blocks with a low submergence factor; i.e., the DSJ flow regime, is as effective as a free jump in dissipating energy.