Podrobno

Numerical simulation of dam-break flow using a modified Runge-Kutta scheme with validation
ID Touazi, Lamia (Avtor), ID Ikni, Tahar (Avtor), ID Berreksi, Ali (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,34 MB)
MD5: E5D936F787D476CF2F03282B9D2D69AF
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://actahydrotechnica.fgg.uni-lj.si/si/paper/a38lt Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
This paper presents a numerical scheme based on the second-order Runge‒Kutta method, combined with finite-difference spatial discretisation, for simulating dam-break flows governed by the one-dimensional SaintVenant equations. The proposed method introduces a flow decomposition coupled with an artificial viscosity term inspired by previous work, in order to improve the numerical stability and accuracy of the results. A comparative analysis is carried out between the classical scheme and the modified Runge‒Kutta second-order scheme using an analytical solution as a reference. The results show that the modified scheme is significantly better matched to the analytical solution. The method is then applied to several dam failure scenarios including complex conditions such as triangular and trapezoidal obstacles, sloping bottoms and dry bed/wet bed transitions. The numerical results are compared with experimental data and simulation results published in the specialist literature. In all cases, the modified scheme performs better confirming its robustness and accuracy for modelling the propagation of dam burst waves under complex hydraulic conditions.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:dam-break, Saint-Venant, modelling, Runge‒Kutta classical scheme, friction, Runge‒Kutta modified scheme
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FGG - Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2025
Št. strani:Str. 65-85
Številčenje:Vol. 38, no. 69
PID:20.500.12556/RUL-181288 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:519.6:627.82(078.7)
ISSN pri članku:0352-3551
DOI:10.15292/acta.hydro.2025.06 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:273644547 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:31.03.2026
Število ogledov:213
Število prenosov:123
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Acta hydrotechnica
Založnik:Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
ISSN:0352-3551
COBISS.SI-ID:3664386 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY-SA 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Deljenje pod enakimi pogoji 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.sl
Opis:Ta licenca Creative Commons je zelo podobna običajni licenci Priznanje avtorstva, vendar zahteva, da so materialne avtorske pravice na izpeljanih delih upravljane z enako licenco.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Naslov:Numerična simulacija toka ob porušitvi pregrade z uporabo modificirane sheme Runge-Kutta z validacijo
Izvleček:
V članku je predstavljena numerična shema, ki temelji na metodi Runge‒Kutta drugega reda v kombinaciji s prostorsko diskretizacijo z metodo končnih razlik za simulacijo tokov ob porušitvi pregrade, ki jih opisujejo enodimenzionalne Saint-Venantove enačbe. Predlagana metoda uvaja razdelitev toka v kombinaciji z umetnim, viskoznim členom, ki temelji na prejšnjem delu, da bi se izboljšala numerična stabilnost in natančnost rezultatov. Izvedena je primerjalna analiza med klasično in modificirano shemo Runge‒Kutta drugega reda, pri čemer se kot referenca uporabi analitična rešitev. Rezultati kažejo, da se modificirana shema bistveno bolje ujema z analitično rešitvijo. Metoda se nato uporabi za več scenarijev porušitve pregrade, vključno z zahtevnimi pogoji, kot so trikotne in trapezne ovire, nagnjeno dno in prehodi med suhim in mokrim dnom. Numerični rezultati so primerjani z eksperimentalnimi podatki in rezultati simulacij, objavljenimi v strokovni literaturi. V vseh primerih se modificirana shema izkaže kot učinkovitejša, kar potrjuje njeno robustnost in natančnost pri modeliranju širjenja vala ob porušitvi pregrade v zahtevnih hidravličnih pogojih.

Ključne besede:porušitev pregrade, Saint-Venant, modeliranje, klasična shema Runge‒Kutta, trenje, modificirana shema Runge‒Kutta

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Zbirka

To gradivo je del naslednjih zbirk del:
  1. Acta hydrotechnica

Nazaj