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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Comparison of Shallow Water Models for Rapid Channel Flows

verfasst von : Stefanie Elgeti, Markus Frings, Anne Küsters, Sebastian Noelle, Aleksey Sikstel

Erschienen in: Theory, Numerics and Applications of Hyperbolic Problems II

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

To model shallow free surface flows, the Saint-Venant Equations (SVE) are a convenient simplification of the incompressible Navier–Stokes Equations (NSE). In the present study, we compare the two models for one-dimensional channel flow over a hump (cf. Behr (XNS simulation program, 2016 [5]), Küsters (Comparison of a Navier–Stokes and a shallow water model using the example of flow over a semi-circular bump, 2013 [8]), Noelle et al. (J Comput Phys 226(1):29–58, 2007 [10]), Sikstel (Comparison of hydrostatic and non-hydrostatic shallow water models, 2016 [13])). Our numerical experiments show that the SVE fail for some rather standard transcritical flows, where the two models compute different water heights ahead of and different shock speeds behind the hump. Using numerical computations as well as a formal Cauchy–Kowalevski argument, we give a qualitative explanation of the shortcoming of the SVE. In addition, we examine a recently developed non-hydrostatic shallow water model Sainte-Marie et al. (Discrete and Cont Dyn Syst Ser B 20(4):361–388, 2014 [12]) which proposes to produce physically more realistic results.

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Literatur
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Metadaten
Titel
Comparison of Shallow Water Models for Rapid Channel Flows
verfasst von
Stefanie Elgeti
Markus Frings
Anne Küsters
Sebastian Noelle
Aleksey Sikstel
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-91548-7_45

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.