S'abonner à un flux RSS
 

Von Karman (constante de) (HU) : Différence entre versions

De Wikhydro
Ligne 1 : Ligne 1 :
 
''<u>Traduction anglaise</u> : Von Karman constant''
 
''<u>Traduction anglaise</u> : Von Karman constant''
  
<u>Dernière mise à jour</u> : 02/10/2023
+
<u>Dernière mise à jour</u> : 03/10/2023
  
Constante sans dimension apparaissant dans le profil logarithmique des vitesses en fonction de la hauteur d'eau <math>h</math>, dans le cas d'un [[Ecoulement turbulent (HU)|écoulement turbulent]] sur fond fixe rugueux (''figure 1'' et ''relation (1)'').
+
Constante sans dimension apparaissant dans le profil logarithmique des vitesses d'un fluide en fonction de la hauteur <math>h</math>, dans le cas d'un [[Ecoulement turbulent (HU)|écoulement turbulent]] sur fond fixe rugueux (''figure 1'' et ''relation (1)'').
  
  
Ligne 20 : Ligne 20 :
 
* <math>B_s</math> : constante d'intégration fonction du [[Nombre de Reynolds (HU)|nombre de Reynolds]] et dont la valeur est comprise entre 6 et 10 selon le type d'écoulement (sans dimension).
 
* <math>B_s</math> : constante d'intégration fonction du [[Nombre de Reynolds (HU)|nombre de Reynolds]] et dont la valeur est comprise entre 6 et 10 selon le type d'écoulement (sans dimension).
  
La vitesse de frottement <math>u_*</math> dépend elle même de la [[Contrainte de cisaillement (HU)|contrainte de cisaillement]] (''relation (2)'') :
+
La constante de Von Karman est par exemple utilisée en météorologie pour calculer les échanges entre l'atmosphère et le sol ou en [[Transport solide (HU)|transport solide]] pour évaluer la [[Contrainte de cisaillement (HU)|contrainte de cisaillement]] près du fond, <math>τ_w</math>, à laquelle elle est reliée par la ''relation (2)'' :
  
<center><math>u_* = \sqrt\frac{τ^*}{ρ}\qquad(2)</math></center>
+
<center><math>u_* = \sqrt\frac{τ_w}{ρ}\qquad(2)</math></center>
  
 
avec :
 
avec :
* <math>τ^*</math> : contrainte de cisaillement (N/m^2) ;  
+
* <math>τ_w</math> : contrainte de cisaillement près du fond (N/m^2) ;  
 
* <math>ρ</math> : masse volumique du fluide (kg/m^3).
 
* <math>ρ</math> : masse volumique du fluide (kg/m^3).
  

Version du 3 octobre 2023 à 10:40

Traduction anglaise : Von Karman constant

Dernière mise à jour : 03/10/2023

Constante sans dimension apparaissant dans le profil logarithmique des vitesses d'un fluide en fonction de la hauteur $ h $, dans le cas d'un écoulement turbulent sur fond fixe rugueux (figure 1 et relation (1)).


Figure 1 : Profil de vitesse théorique (logarithmique) au voisinage d'un fond fixe en cas d'écoulement turbulent.


$ \frac{u}{u_*} = \frac{1}{K}ln{\frac{h}{h_*}}+B_s\qquad(1) $

avec :

  • $ K $ : constante de Von Karman (sans dimension) ;
  • $ u $ : vitesse moyenne du fluide à la hauteur $ h $ (m/s) ;
  • $ h_* $ : hauteur de rugosité (hauteur assimilée à celle pour laquelle $ u $ devient nulle) (m) ;
  • $ h $ : hauteur dans la veine liquide (m) ;
  • $ u_* $ : vitesse de frottement (m/s) ;
  • $ B_s $ : constante d'intégration fonction du nombre de Reynolds et dont la valeur est comprise entre 6 et 10 selon le type d'écoulement (sans dimension).

La constante de Von Karman est par exemple utilisée en météorologie pour calculer les échanges entre l'atmosphère et le sol ou en transport solide pour évaluer la contrainte de cisaillement près du fond, $ τ_w $, à laquelle elle est reliée par la relation (2) :

$ u_* = \sqrt\frac{τ_w}{ρ}\qquad(2) $

avec :

  • $ τ_w $ : contrainte de cisaillement près du fond (N/m^2) ;
  • $ ρ $ : masse volumique du fluide (kg/m^3).

La valeur de $ K $ est sensiblement constante et varie entre 0,36 et 0,42 (valeur théorique 0,41).

Les relations (1) est (2) sont normalement valables au voisinage du fond ($ h < 2h_0 $) et servent en particulier à modéliser le transport solide. Elles peuvent cependant être étendues au delà de cette limite.

Pour en savoir plus :

Outils personnels