Obiettivo di questo lavoro è l’analisi di correnti di gravità su fondo inclinato a differenti pendenze attraverso esperimenti di laboratorio e con simulazioni numeriche. Le correnti di gravità sono state realizzate rilasciando istantaneamente una massa fluida a densità iniziale ρ01 in una massa fluida a densità ρ2 (ρ01>ρ2). Ciascun esperimento è stato ripreso con una telecamera digitale ed è stata poi applicata una tecnica di analisi di immagine per misurare l’evoluzione spazio-temporale del profilo della corrente. Per simulare le correnti di gravità è stato poi utilizzato un modello shallow-water, 1D, a due strati. Il modello tiene in considerazione l’evoluzione spazio-temporale della superficie libera. Il mescolamento all’interfaccia tra i due fluidi è modellato attraverso una forma modificata della formula di Ellison & Turner (1959). Diverse prove numeriche sono state realizzate per calibrare un parametro di mescolamento allo scopo di riprodurre correttamente le correnti di gravità sia su fondo piano sia su fondo acclive. Il confronto tra risultati numerici e sperimentali mostra che il modello sviluppato è un valido strumento per riprodurre la dinamica delle correnti di gravità.

The aim of this work is the analysis of gravity currents’ dynamics moving on beds with different slope’s angle by laboratory experiments and numerical simulations, Gravity currents were realized by an instantaneous release of a fluid with initial density ρ01 in a different fluid with density ρ2 (ρ01>ρ2). Each experiment was acquired by a digital camera and an image analysis technique was applied to measure the space-time evolution of the current’s profiles. A one-dimensional, twolayer shallow-water model was used for numerical simulations of gravity currents. The model accounts for free-surface oscillation. The entrainment between the two fluids with different density is modeled by a modified Ellison & Turner’s formula (1959). Several preliminary tests were performed in order to obtain the calibration values of a dimensionless parameter involved in the definition of the entrainment term. Therefore numerical simulations were performed for gravity currents moving on both flat and upsloping bed. The comparison between experimental and numerical results shows that the developed model is a valid tool to reproduce gravity current’s dynamics in a shallow water framework. -

Lombardi, V., Sciortino, G., Adduce, C., LA ROCCA, M., Morganti, M. (2010). Simulazioni sperimentali e numeriche di correnti di gravità su fondo inclinato. In Atti del XXXII Convegno di Idraulica e Costruzioni Idrauliche. Palermo : Walter Farina.

Simulazioni sperimentali e numeriche di correnti di gravità su fondo inclinato

LOMBARDI, VALENTINA;SCIORTINO, Giampiero;ADDUCE, Claudia;LA ROCCA, MICHELE;MORGANTI, Mario
2010-01-01

Abstract

The aim of this work is the analysis of gravity currents’ dynamics moving on beds with different slope’s angle by laboratory experiments and numerical simulations, Gravity currents were realized by an instantaneous release of a fluid with initial density ρ01 in a different fluid with density ρ2 (ρ01>ρ2). Each experiment was acquired by a digital camera and an image analysis technique was applied to measure the space-time evolution of the current’s profiles. A one-dimensional, twolayer shallow-water model was used for numerical simulations of gravity currents. The model accounts for free-surface oscillation. The entrainment between the two fluids with different density is modeled by a modified Ellison & Turner’s formula (1959). Several preliminary tests were performed in order to obtain the calibration values of a dimensionless parameter involved in the definition of the entrainment term. Therefore numerical simulations were performed for gravity currents moving on both flat and upsloping bed. The comparison between experimental and numerical results shows that the developed model is a valid tool to reproduce gravity current’s dynamics in a shallow water framework. -
2010
978-88-903895-2-8
Obiettivo di questo lavoro è l’analisi di correnti di gravità su fondo inclinato a differenti pendenze attraverso esperimenti di laboratorio e con simulazioni numeriche. Le correnti di gravità sono state realizzate rilasciando istantaneamente una massa fluida a densità iniziale ρ01 in una massa fluida a densità ρ2 (ρ01>ρ2). Ciascun esperimento è stato ripreso con una telecamera digitale ed è stata poi applicata una tecnica di analisi di immagine per misurare l’evoluzione spazio-temporale del profilo della corrente. Per simulare le correnti di gravità è stato poi utilizzato un modello shallow-water, 1D, a due strati. Il modello tiene in considerazione l’evoluzione spazio-temporale della superficie libera. Il mescolamento all’interfaccia tra i due fluidi è modellato attraverso una forma modificata della formula di Ellison & Turner (1959). Diverse prove numeriche sono state realizzate per calibrare un parametro di mescolamento allo scopo di riprodurre correttamente le correnti di gravità sia su fondo piano sia su fondo acclive. Il confronto tra risultati numerici e sperimentali mostra che il modello sviluppato è un valido strumento per riprodurre la dinamica delle correnti di gravità.
Lombardi, V., Sciortino, G., Adduce, C., LA ROCCA, M., Morganti, M. (2010). Simulazioni sperimentali e numeriche di correnti di gravità su fondo inclinato. In Atti del XXXII Convegno di Idraulica e Costruzioni Idrauliche. Palermo : Walter Farina.
File in questo prodotto:
Non ci sono file associati a questo prodotto.

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11590/171755
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus ND
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? ND
social impact