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WASSERWIRTSCHAFT
Erschienen in: WASSERWIRTSCHAFT 6/2017

01.06.2017 | Forschung

Hochaufgelöste numerische Simulation des Transportbeginns einzelner Sedimentkörner

verfasst von: Dipl.-Ing. Markus Grünzner, Prof. Dr. Peter Rutschmann

Erschienen in: WASSERWIRTSCHAFT | Ausgabe 6/2017

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Auszug

Der folgende Beitrag befasst sich mit der numerischen Simulation des Transportbeginns einzelner Sedimentkörner. Als Ausgangs- und Vergleichsmodell dient der historische Versuchsaufbau von Fenton und Abbott [1]. Ziel der hier vorgestellten Untersuchung ist es, die Ergebnisse des historischen Modellversuchs mit numerischen Simulationen zu reproduzieren. Dabei werden möglichst viele physikalische Prozesse direkt simuliert und so wenig wie möglich Annahmen getroffen. Die Strömung wird mit der Large-Eddy-Simulations-Methode dreidimensional simuliert. Die Bewegung des Sedimentkorns ist mit der Strömung gekoppelt. …
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Literatur
[1]
Fenton, J. D.; Abbott, J. E.: Initial movement of grains on a stream bed — effect of relative protrusion. In: Proceedings of the Royal Society of London Series a-Mathematical Physical and Engineering Sciences 352 (1977), Nr. 1 671, S. 523–537.CrossRef
[2]
Flow Science Inc. (Hrsg.): Flow-3D Documentation. Version 11). Santa Fe, 2014.
[3]
Grünzner, M.; Rutschmann, P.: Initial motion of exposed grains — High resolution LES of Experiments by Fenton and Abbott. In: 33rd IAHR Congress. Vancouver, Canada, IAHR. (2009).
[4]
Grünzner, M.; Rutschmann, P.: Flume LES of a glued spheres layer-Detailed analysis of initial motions of a single grain. In: Proceedings River Flow — 5th International Conference on Fluvial hydraulics. Braunschweig, 2010
[5]
Grünzner, M.; Rutschmann, P.: Large Eddy Simulation und physikalisches Modell einer gleichförmig rauen Rinne. In: Mitteilungen der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie der ETH Zürich (2014), Heft 227, S. 295–304.
[6]
Hirt, C. W.; Nichols, B. D.: Volume of fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries. In: Journal of Computational Physics 1 (1981), Nr. 39.
[7]
Shields, A.: Anwendung der Ähnlichkeitsmechanik und der Turbulenz Forschung auf die Geschiebebewegung. In: Mitteilungen der Preußischen Versuchsanstalt für Wasserbau und Schiffbau, Berlin (1936), Heft 26.
[8]
Smagorinsky, J.: General circulation experiments with the primitive equations. In: Monthly Weather Review 91 (1963), Nr. 3.
[9]
Wei, G.: A Fixed-Mesh Method for General Moving Objects. Technical Note 73, Flow Science Inc. (2005).
[10]
Zanke, U.: Lösungen für das universelle Geschwindigkeitsverteilungsgesetz und die Shields-Kurve. In: Wasser und Boden 48 (1996), Heft 9.
Metadaten
Titel
Hochaufgelöste numerische Simulation des Transportbeginns einzelner Sedimentkörner
verfasst von
Dipl.-Ing. Markus Grünzner
Prof. Dr. Peter Rutschmann
Publikationsdatum
01.06.2017
Verlag
Springer Fachmedien Wiesbaden
Erschienen in
WASSERWIRTSCHAFT / Ausgabe 6/2017
Print ISSN: 0043-0978
Elektronische ISSN: 2192-8762
DOI
https://doi.org/10.1007/s35147-017-0077-5

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