On the internal velocity structure of sub-aqueous, gravity-driven granular flow: Measurements using MHz frequency sound
Notice bibliographique
Résumé
The vertical structure of downslope velocity within sub-aqueous gravity-driven flows of (smoother) glass beads and (rougher) natural sand is investigated for both fixed roughness and erodible beds using high-resolution, MHz-frequency acoustics. The observed velocity profiles within the O(1) cm thick, O(10) cm/s flows exhibit a negative shear layer extending downward from the sediment–water interface to a velocity maximum at ∼ 9 grain diameters depth within the layer, below which the velocities decrease to near-zero values at the pre-flow bed location for fixed roughness beds and to non-zero values for mobile beds. The attenuation of sound transmitted through the moving layer is used to constrain the depth-averaged solids concentration to a value of ∼ 0.52. The observed negative shear at the interface indicates that, unlike the sub-aerial case, interfacial friction is dynamically important in gravity-driven sub-aqueous granular flows. It is shown that the observed vertical structure of velocity within the layer can be well represented by continuum viscous flow models. Solids concentration and effective viscosity are estimated from the best-fit model parameters using the Zarraga–Hill–Leighton (2000) empirical relation for suspensions of negatively buoyant particles, yielding vertically averaged values ∼ 0.57. While the sub-millimeter vertical resolution of the measurements is too coarse to provide precise estimates of the friction velocity at the interface, the model-data comparisons nevertheless indicate that the vertical structure of the downslope flow consists of a weakly stratified dense layer and a thin, dilute transition layer between the dense flow and the overlying water.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».