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Sui profili di concentrazione in moto uniforme
No full textSi analizzano profili di concentrazione di laboratorio, proponendo una struttura più articolata - rispetto a quella solitamente utilizzata in letteratura - per il coefficiente di diffusione per grani solidi dispersi in una corrente liquida in moto uniforme. Si evidenzia come i modelli tradizionali non riescano a dar conto, se non nel caso di grani finissimi, della fisica del problema, e come sia effettivamente necessario ricorrere a modelli con un numero maggiore di parametri
Trasporto in sospensione in alvei fluviali: osservazioni sulla legge di distribuzione della concentrazione di sedimenti monogranulari in moto uniforme.
No full textSi analizzano profili di concentrazione di laboratorio, proponendo una struttura più articolata - rispetto a quella solitamente utilizzata in letteratura - per il coefficiente di diffusione per grani solidi dispersi in una corrente liquida in moto uniforme. Si evidenzia come i modelli tradizionali non riescano a dar conto, se non nel caso di grani finissimi, della fisica del problema, e come sia effettivamente necessario ricorrere a modelli con un numero maggiore di parametri
Correnti veloci in curva: propagazione di ondulazioni non stazionarie in correnti a superficie libera
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Correnti uniformi a pelo libero con trasporto di sedimenti in sospensione
No full textViene dettagliatamente esposta, con particolare attenzione all'inquadramento organico globale, la ricerca triennale inerente la meccanica del trasporto solido in sospensione: viene
brevemente descritto lo stato dell'arte sull'argomento, con particolare riferimento ai modelli interpretativi di tipo diffusivo, di cui vengono discussi pregi e lacune. Vengono poi esposti i principali contributi originali del sottoscritto allo studio del problema, sia per quanto riguarda la determinazione dei profili di concentrazione che per quanto riguarda la determinazione dei
profili di velocità. Vengono poi dettagliatamente descritte le esperienze di laboratorio, progettate ed effettuate al fine di fornire una verifica sperimentale autonoma alle teorie
sopradette. I risultati sperimentali sono restituiti nella loro completezza, rivolgendo la massima attenzione alla ricostruibilità dei risultati stessi. I risultati teorici e quelli sperimentali
vengono infine messi a confronto tra loro; si ricava un ottimo accordo, confortato anche da ulteriori confronti con risultati sperimentali di letteratura. Il lavoro si conclude con la sintesi
degli aspetti più originali della trattazione e con alcune considerazioni sulle prospettive di ricerca futura. L'impostazione metodologica dell'attività di ricerca e l'originalità dei contributi
personali apportati sono stati riconosciuti e sottolineati dalla commissione ministeriale per il conferimento del titolo di dottore di ricerca, riunitasi a Roma il 6 settembre 1989
Linear and angular momentum conservation in hydraulic jump
No full textThe present paper deals with the integral conservation of linear momentum and angular momentum in the stationary hydraulic jump in a wide rectangular channel. The flow is considered to be divided into a mainstream, that conveys the total liquid discharge, and a roller, in which no average mass transport occurs. Referring to the infinitely large case, a purely two dimensional motion is considered. The interface between the two flow regions is a streamline, corresponding to a stream function value equal to the total discharge per unit width. The present approach consists in satisfying the mechanical balances of mass, momentum and angular momentum, while no (large scale) constitutive relation is assumed for the turbulent motion of the liquid. Regarding the stress tensor, hydrostatic normal pressure distribution is assumed, while nothing is assumed regarding shear stresses, except that viscous stresses are negligible with respect to turbulent stresses. A paradox is put in evidence, that in the classical hydraulic jump (specific force conserving solution) angular momentum conservation is apparently not satisfied. Taking into account of integral balances not only in terms of linear horizontal momentum but also in linear vertical momentum and angular momentum the paradox is overcome. Under some simplified assumptions regarding uniform horizontal velocity distribution in the mainstream, and negligibility of horizontal momentum and angular momentum in the roller with respect to other terms, an analytical solution is obtained in terms of free surface profile, mainstream thickness and roller thickness. Average shear stresses acting on the mainstream by the roller and power losses for unit weight may be theoretically derived. Assuming as known the growth rate of the mainstream at the beginning of the jump, also the length of jump, here assumed identical to the length of the roller, may be determined, together with the volume of the roller, the volume of the mainstream and the volume of the whole stream between the sequent depths
A well-balanced, third-order-accurate RKDG scheme for SWE on curved boundary domains
No full textIn this work, we present a third-order-accurate Runge-Kutta discontinuous Galerkin model defined on an unstructured triangular grid. The originality of this model lies in its ability to correctly and efficiently treat computational domains with curved boundaries while preserving the exact well-balancing between the source terms and the flux divergence in the case of quiescent flow. With this aim, the model uses straight-sided elements in the inner part of the domain and curved-sided elements in the area adjacent to the boundaries, limiting as much as possible the additional computational costs due to the use of high-order isoparametric elements. Together with a careful combination of well-known techniques used for the exact balancing of the scheme with straight-sided elements, an original solution is proposed to achieve the same balancing for the curved-sided elements. Such an approach is based on a locally modified formulation of the shallow water equations. Proofs of the consistency between the modified formulation and the original one, of the satisfaction of the C-property for quiescent flow and of the negligibility of the added new terms in the case of moving water are provided.
Several examples are presented to demonstrate the well-balancing property and the overall good behavior of the proposed scheme
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