Gravity currents from a dam-break in a rotating channel
Notice bibliographique
Résumé
The generation of a gravity current by the release of a semi-infinite region of buoyant fluid of depth $H$ overlying a deeper, denser and quiescent lower layer in a rotating channel of width $w$ is considered. Previous studies have focused on the characteristics of the gravity current head region and produced relations for the gravity current speed $c_{b}$ and width $w_b$ as a functions of the local current depth along the wall $h_b$ , reduced gravity $g^\prime$ , and Coriolis frequency $f$ . Here, the dam-break problem is solved analytically by the method of characteristics assuming reduced-gravity flow, uniform potential vorticity and a semigeostrophic balance. The solution makes use of a local gravity current speed relation $c_{b} \,{=}\, c_b(h_b,\ldots)$ and a continuity constraint at the head to close the problem. The initial value solution links the local gravity current properties to the initiating dam-break conditions. The flow downstream of the dam consists of a rarefaction joined to a uniform gravity current with width $w_b$ ( ${\le}\, w$ ) and depth on the right-hand wall of $h_b$ , terminated at the head moving at speed $c_b$ . The solution gives $h_b$ , $c_b$ , $w_b$ and the transport of the boundary current as functions of $w/L_R$ , where $L_R \,{=}\, \sqrt{g^\prime H}/f$ is the deformation radius. The semigeostrophic solution compares favourably with numerical solutions of a single-layer shallow-water model that internally develops a leading bore. Existing laboratory experiments are re-analysed and some new experiments are undertaken. Comparisons are also made with a three-dimensional shallow-water model. These show that lateral boundary friction is the primary reason for differences between the experiments and the semigeostrophic theory. The wall no-slip condition is identified as the primary cause of the experimentally observed decrease in gravity current speed with time. A model for the viscous decay is developed and shown to agree with both experimental and numerical model data.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».