Etude expérimentale de l’effet de la rugosité du fond du réservoir peu profond et géométrie variable sur le champ d’écoulement

Abstract

La charge sédimentaire en eau peu profonde est un problème crucial. Des solutions existent pour réduire ce phénomène complexe, mais elles ne sont pas faciles à mettre en place surtout dans les réservoirs traversés par un écoulement chargé en sédiments en suspensions. Dans ce sens, une étude expérimentale a été menée sur un fond rugueux initialement lisse dans un réservoir rectangulaire peu profond et géométrie variable afin d’examiner les configurations de recirculation développées dans une géométrie symétrique. Une étude préliminaire a été effectuée avec la technique UVP (Ultrasonic Doppler Velocity Profiler) pour déterminer la rugosité équivalente moyenne de la surface du fond au moyen de cinq transducteurs US à effet Doppler pulsé. L’analyse de l’effet rugueux de la paroi du fond du réservoir rectangulaire peu profond et géométrie variable sur le champ des vitesses superficielles a été étudiée par la méthode LSPIV (Large Scale Particles Images Velocimetry). Suivant des images zénithales enregistrées par une caméra vidéo que les résultats sont interprétés via un logiciel de corrélation Flow Manager, développé par (Dantec dynamics, S/A., 2007). Les résultats d’essais ont montré que dans un réservoir peu profond le régime d’écoulement est très sensible aux conditions de bords qui influencent, significativement, le champ des vitesses de superficielles. En effet, l’augmentation de la rugosité du fond accroit les forces de frottement et l’épaisseur de la couche limite, avec comme conséquence de rétablir la configuration de l’écoulement symétrique.