On the propagation of gravity currents over and through a submerged array of circular cylinders
Notice bibliographique
Résumé
The propagation of full-depth lock-exchange bottom gravity currents past a submerged array of circular cylinders is investigated using laboratory experiments and large eddy simulations. Firstly, to investigate the front velocity of gravity currents across the whole range of array density $\unicode[STIX]{x1D719}$ (i.e. the volume fraction of solids), the array is densified from a flat bed ( $\unicode[STIX]{x1D719}=0$ ) towards a solid slab ( $\unicode[STIX]{x1D719}=1$ ) under a particular submergence ratio $H/h$ , where $H$ is the flow depth and $h$ is the array height. The time-averaged front velocity in the slumping phase of the gravity current is found to first decrease and then increase with increasing $\unicode[STIX]{x1D719}$ . Next, a new geometrical framework consisting of a streamwise array density $\unicode[STIX]{x1D707}_{x}=d/s_{x}$ and a spanwise array density $\unicode[STIX]{x1D707}_{y}=d/s_{y}$ is proposed to account for organized but non-equidistant arrays ( $\unicode[STIX]{x1D707}_{x}\neq \unicode[STIX]{x1D707}_{y}$ ), where $s_{x}$ and $s_{y}$ are the streamwise and spanwise cylinder spacings, respectively, and $d$ is the cylinder diameter. It is argued that this two-dimensional parameter space can provide a more quantitative and unambiguous description of the current–array interaction compared with the array density given by $\unicode[STIX]{x1D719}=(\unicode[STIX]{x03C0}/4)\unicode[STIX]{x1D707}_{x}\unicode[STIX]{x1D707}_{y}$ . Both in-line and staggered arrays are investigated. Four dynamically different flow regimes are identified: (i) through-flow propagating in the array interior subject to individual cylinder wakes ( $\unicode[STIX]{x1D707}_{x}$ : small for in-line array and arbitrary for staggered array; $\unicode[STIX]{x1D707}_{y}$ : small); (ii) over-flow propagating on the top of the array subject to vertical convective instability ( $\unicode[STIX]{x1D707}_{x}$ : large; $\unicode[STIX]{x1D707}_{y}$ : large); (iii) plunging-flow climbing sparse close-to-impermeable rows of cylinders with minor streamwise intrusion ( $\unicode[STIX]{x1D707}_{x}$ : small; $\unicode[STIX]{x1D707}_{y}$ : large); and (iv) skimming-flow channelized by an in-line array into several subcurrents with strong wake sheltering ( $\unicode[STIX]{x1D707}_{x}$ : large; $\unicode[STIX]{x1D707}_{y}$ : small). The most remarkable difference between in-line and staggered arrays is the non-existence of skimming-flow in the latter due to the flow interruption by the offset rows. Our analysis reveals that as $\unicode[STIX]{x1D719}$ increases, the change of flow regime from through-flow towards over- or skimming-flow is responsible for increasing the gravity current front velocity.
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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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».