Résultats 3D

Premiers résultats

Pour visualiser le comportement de l'eau dans ce domaine, nous visualisons dans un premier temps la surface libre de l'écoulement.

 

Ensuite, nous observons les vitesses des recirculations en aval de l'épi

Si on n'affiche que les vitesses supérieures à 0.3 m.s-1 (pour comparer à ici) on obtient ceci :

On observe que comparées à la 2D, les recirculations sont plus puissantes. Ici encore nous traçons le profil de vitesse en x=2m derrière l'épi pour la même géométrie en 2D et en 3D :

Sur le profil ci-dessus, on note bien que les vitesses de recirculation calculées en 3D sont nettement plus importantes que celles en 2D. Comme la simulation en 3D est plus représentative de la réalité, nous nous appuierons sur cette dernière. Nous pouvons également ajouter que le phénomène ne peut pas être appréhender en 2D, en effet, comme nous pouvons le voir plus haut, l'influence de la surface libre et des modifications de hauteur d'eau jouent un rôle primordial sur les recirculations.

Par ailleurs, nous avons réalisé une animation du remplissage de notre bassin :

 

NB : Pour les connexions lentes, cliquez ici pour charger le film dans une autre page.

 

 

Idées de pistes à explorer

Nouvelle géométrie

Une fois notre premier calcul terminé, nous souhaitions tester une nouvelle géométrie comportant un trou de 10 cm de diamètre à 40 cm de hauteur :


Cependant, au-delà du fait que cette configuration n'est pas acceptable d'un point de vue sécurité des personnes se déplaçant sur le bassin d'eau vive (le risque de phénomène de siphon pouvant entraîner les pieds ou les bras étant trop important), nous n'avons pas été en mesure de mener ce calcul à terme par manque de temps. 

 

Vérification des phénomènes physiques existant

Nous avons observé qu'il existe, dans la réalité, un ressaut hydraulique (entre les deux épis) et nous aurions voulu vérifier sa présence dans notre simulation numérique. Il nous fallait tracer le nombre de Froude. StarCCM+ ne nous fournit pas directement cette donnée, et le nombre de Froude ne se calculant pas de manière locale, avoir des données précises demande un travail de post traitement conséquent que nous n'avons pas eu le temps de réaliser. Avec plus de temps nous aurions nous même codé un module StarCCM+ (en Fortran par exemple) afin de récupérer les données dont nous avons besoin et les utiliser par la suite (hauteur d'eau, vitesses intégrées sur toute la hauteur d'eau)

Nous avons essayé de trouver une solution plus rapide pour avoir une bonne approximation de la valeur du nombre de Froude, mesurer la hauteur d'eau directement sur notre résultat par exemple. Mais cette méthode semblant trop approximative, nous ne voulions surtout pas interpréter des résultats faux.

 

 

Retour au plan (Etude locale)

Vers Conclusion

 

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