Simulation and measurement of surface shear stress over isolated and closely spaced transverse dunes in a wind tunnel
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Topographic interactions generate multidirectional and unsteady airflow that limits the application of velocity profile approaches for estimating sediment transport over dunes. Results are presented from a series of wind tunnel simulations using Irwin‐type surface‐mounted pressure sensors to measure shear stress variability directly at the surface over both isolated and closely spaced sharp‐crested model dunes. Findings complement existing theories on secondary airflow effects on stoss transport dynamics and provide new information on the influence of lee‐side airflow patterns on dune morphodynamics. For all speeds investigated, turbulent unsteadiness at the dune toe indicates a greater, more variable surface shear, despite a significant drop in time‐averaged measurements of streamwise shear stress at this location. This effect is believed sufficient to inhibit sediment deposition at the toe and may be responsible for documented intermittency in sand transport in the toe region. On the stoss slope, streamline compression and flow acceleration cause an increase in flow steadiness and shear stress to a maximum at the crest that is double that at the toe of the isolated dune and 60–70 per cent greater than at flow reattachment on the lower stoss of closely spaced dunes. Streamwise flow accelerations, rather than turbulence, have greater influence on stress generation on the stoss and this effect increases with stoss slope distance and with incident wind speed. Reversed flow within the separation cell generates significant surface shear (30–40 per cent of maximum values) for both spacings. This supports field studies that suggest reversed flow is competent enough to return sediment to the dune directly or in a deflected direction. High variability in shear at reattachment indicates impact of a turbulent shear layer that, despite low values of time‐averaged streamwise stress in this region, would inhibit sediment accumulation. Downwind of reattachment, shear stress and flow steadiness increase within 6 h (h = dune height) of reattachment and approach upwind values by 25 h. A distance of at least 30 h is suggested for full boundary layer recovery, which is comparable to fluvial estimates. The Irwin sensor used in this study provides a reliable means to measure skin friction force responsible for sand transport and its robust, simple, and cost‐effective design shows promise for validating these findings in natural dune settings. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».