Sediment Ripples and Dunes

Engelund, Frank; Fredsøe, Jørgen

doi:10.1146/annurev.fl.14.010182.000305

Cited by 277 publications

(195 citation statements)

References 24 publications

Supporting

Mentioning

182

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…It has about the same value at the mid-stoss and crest positions; the stress at mid-stoss is augmented by the favorable pressure gradient there. This is a manifestation of the phase shift between shear stress and near-bed velocity over wavy beds that has been invoked frequently in the stability analysis of bed forms (Engelund and Fredsoe, 1982) and has been measured by Zilker (1976) for flow over a sinusoidal boundary. There is also a substantial shear stress in the region of reverse flow upstream of reattachment, equal to about 23% of the value at the crest.…”

Section: Experimental Methodsmentioning

confidence: 79%

Flow and skin friction over natural rough beds

Paola¹

1983

View full text Add to dashboard Cite

When a boundary layer develops over a bed that is hydrodynamically rough at a length scale or scales larger than the grain size (a macrorough bed), as is usually the case where bed forms are present, it is necessary to distinguish among total boundary shear stress and its components, form drag and spatially averaged skin friction. It is known that the mean-velocity field reflects the composite boundary shear stress. Above about one roughness height above the tops of the roughness elements, the velocity does not vary horizontally. Its vertical profile is semilogarithmic and scales with the total friction velocity u*t and total roughness length zot. This region is here called the integrated logarithmic layer (ILL). Below the ILL the velocity varies horizontally in response to the irregular boundary; this region is called the surface layer.In the first of two sets of experiments reported here, skin-friction measurements were made with an array of flush-mounted hot films at four points on the stoss slope of one of a field of two-dimensional immobile current ripples. Total boundary shear stress was also measured, as were mean-velocity profiles in the ILL and the surface layer. The ILL behaves as described above. Although surface-layer velocity profiles are semilogarithmic, their semilogarithmic slope is not proportional to the local skin-friction velocity, so they do not locally obey the law of the wall. Rather, the velocity field can be decomposed into a spatially averaged rotational component and a local inviscid perturbation. The measured skin-friction field is consistent with a simple model for sediment transport over the bed forms except near reattachment, where the fluctuating skin friction is important. The data are also consistent with the drag-partition theories of Einstein and Barbarossa (1952) and Engelund (1966). Normalized skin-friction spectra do not vary with streamwise position but do vary with Reynolds number; skin-friction probability density functions show significant increases in skewness and kurtosis near reattachment but do not vary strongly with Reynolds number.In the second set of experiments the skin-friction vector field was measured around isolated hemispheres, with model sedimentary tails one and four obstacle heights long and without tails. The measured skin-friction fields are not consistent with deposition along the obstacle-flow centerline downstream of reattachment, which occurs about two obstacle heights downstream of the trailing edge of the hemisphere. This applies for local bed-load erosion and deposition and for general deflation of the bed, and is not substantially altered by the presence of either tail. Measurements were also made of skin friction, total boundary shear stress and ILL velocity profiles over h,B-rough arrays of hemispheres with and without tails four roughness heights long, at two areal densities. The skin-friction field in the denser array is significantly distorted from that around an isolated element. The measured skin friction in both arrays is signif...

show abstract

Section: Experimental Methodsmentioning

confidence: 79%

Flow and skin friction over natural rough beds

Paola¹

1983

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Morphologic changes depend only on gradients in sediment transport, not the actual values. For example, river bedform can be found to migrate upstream under the right conditions even though sediment transport is clearly downstream (Kennedy, 1969;Engelund and Fredsoe, 1982;Fredsoe, 1986). Nevertheless, as is often done with oscillatory bottom ripples, it is tempting to estimate the transport as the product of the volume of the migrating form times its migration rate divided by the time for passage.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Mobility of meso-scale morphology on a microtidal ebb delta measured using remote sensing

2014

View full text Add to dashboard Cite

“…[Engelund, Fredsoe, 1982] развитие донных волн связывали с фазовым сдвигом между максимумами средней скорости потока и придонными напряжениями, определяющими движение донных наносов.…”

Section: Introductionunclassified

“…Несмотря на достаточное внимание исследователей к данной проблеме (см., например, [Kennedy, 1963[Kennedy, -1969Engelund, Fredsoe, 1982;Шуляк, 1971;Tjerry, 1995;Sanne, 2003;Coleman, 2003] и др. ), вопрос о развитии процесса донных волн остается открытым и в настоящее время.…”

Section: Introductionunclassified

“…), вопрос о развитии процесса донных волн остается открытым и в настоящее время. В значительной мере это связанно с тем, что при анализе процесса развития донных волн ис-пользуются феноменологические модели движения донного материала (см., например, [Engelund, Fredsoe, 1982;Tjerry, 1995;Sanne, 2003;Coleman, 2003] и др. ), что затрудняет или делает невоз-можным анализ процессов, приводящих к возникновению донных волн.…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Movement of sediment over periodic bed

Krat¹,

Потапов²

2018

CRM

View full text Add to dashboard Cite

Движение влекомых наносов по дну напорного канала может приводить к потере устойчивости дон-ной поверхности, когда на дне канала возникают донные волны. Исследование процесса развития донных волн связано с возможностью определения характера движения влекомых наносов по дну периодической формы. Несмотря на большое внимание многих исследователей к данной проблеме, вопрос о развитии процесса донных волн остается открытым и в настоящее время. В значительной мере это связано с тем, что при анализе данного процесса многие исследователи используют в своих работах феноменологиче-ские формулы движения влекомых наносов. Полученные в таких моделях результаты позволяют лишь качественно оценить процесс развития донных волн. По этой причине представляет интерес проведение анализа развития донных волн с использованием аналитической модели движения влекомых наносов.В работе предложена двумерная профильная математическая русловая модель, позволяющая ис-следовать движение влекомых наносов над периодическим дном. Особенностью математической модели является возможность расчета расхода влекомых наносов по аналитической модели с реологией Куло-на -Прандтля, учитывающей влияние уклонов поверхности дна, придонных нормальных и касательных напряжений на процесс движения донного материала. Показано, что при движении донного материла по дну периодической формы диффузионные и напорные расходы влекомых наносов являются разно-направленными и доминирующими по отношению к транзитному расходу. Изучались влияния параметра перекошенности донной волны на вклад транзитного, диффузионного и напорного расходов в полный рас-ход влекомых наносов. Выполнено сравнение полученных результатов с численными решениями других авторов для донной поверхности косинусоидальной формы.Ключевые слова: математическое моделирование, напорный канал, донные волны, влекомые наносы, расход влекомых наносов Работа выполнена при поддержке комплексной программы фундаментальных исследований ДВО РАН, раздел 5.1.8, грант 15-I-4-070.

show abstract

Sediment Ripples and Dunes

Cited by 277 publications

References 24 publications

Flow and skin friction over natural rough beds

Flow and skin friction over natural rough beds

Mobility of meso-scale morphology on a microtidal ebb delta measured using remote sensing

Movement of sediment over periodic bed

Contact Info

Product

Resources

About