Direct numerical simulation of roll waves on landslide mudflow
Notice bibliographique
Résumé
Roll waves on landslide muds are nonlinear instabilities on non-Newtonian laminar free-surface flow. Existing theories of the roll waves on the mudflow have been developed using long-wavelength approximations and different rheological models. The differences in the approximations and models have led to vastly different parameterizations and expressions for describing the waves. In this paper, we analyze rheological data of landslide mud and conduct direct numerical simulations (DNS) of the roll waves to reconcile the limitations and differences between existing theories. The DNS identifies for the first time the existence of a leading wave emerging as a “front runner” in mudflow instability development. Depending on the Froude and Reynolds numbers, the front runner can be a smooth or breaking wave. For comparison, we also conduct shallow-layer simulation for the instability using a two-equation depth-averaged model. We analyze temporal and spatial instabilities using two rheological models: the Herschel–Bulkley (HB) and power-law models. While HB and PL models have different rheological parameters, they produce the same roll waves on the landslide mudflow. The DNS shows the limitation of the widely used long-wavelength approximations for the dependence of the wave and instability on the Froude and Reynolds numbers. We find universality in the celerity–amplitude relationship in the nonlinear development of roll waves. The amplitude dispersion of the roll waves on the non-Newtonian mudflow follows a linear relationship remarkably similar to roll waves on laminar and turbulent flows of Newtonian fluid.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,000 | 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 | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».