Air–water interactions during rapid filling of a closed horizontal pipe
Notice bibliographique
Résumé
Rapid filling processes in urban water infrastructure, involving open-channel to pressurized flow transitions with complex air–water interactions, require precise understanding of transient pressure surges, air entrapment and air discharge mechanisms. This study establishes the first experimental framework classifying rapid pipe filling into four distinct stages: advancing bore (stage I), reflection bore (stage II), air intrusion bore (stage III), and residual air release with subsequent inertial oscillations (stage IV). Quantified parameters including bore speeds, pressure and air discharge rate evolutions during each stage, are systematically correlated with gate opening and inlet head, establishing novel predictive relationships. The arrival of the reflection and pipe-filling bores at the shaft can induce significant pressure surges, with peak magnitudes reaching 2.3 times the inlet head through newly identified scaling law dependent on operational parameters. The advancing, reflection and air intrusion bores all cause significant air discharge through the shaft, and an expression for the maximum air discharge rate is obtained. Critically, over 90% of the initial air is expelled during stages I–III, with 28%–77% expelled in stage I, which accounts for less than 11% of the total filling duration. The air discharge volume in stage I increases as the gate opening and inlet head increase. These findings provide a critical foundation for the development of validated transient air–water flow models, predictive mitigation of pressure surge risks, and optimization of resilient urban water infrastructure.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 ».