Densimetric exchange flow in rectnagular channels IV - The arrested saline wedge

Dept. of Civil Engineering, Univesity of Strathclyde, Glascow.

Résumé

Le présent article est le quatrième d'une série comprenant quatre études sur les courants de densité dans les canaux de section rectangulaire. Il a trait à des recherches sur un type particulier de courant de densité, le coin salé en régime permanent. Une nouvelle forme de corrélation portant sur la similitude permet de regrouper les variables intervenant dans ce phénomène, et des équations sont établies, qui permettent de définir l'étendue de la pénétration saline. A la place de l'élargissement classique du canal ayant pour objet de constituer " une mer ", les auteurs ont implanté des " boîtes d'introductions " dans le canal, ce qui leur a permis d'exécuter des essais à grande échelle avec un canal de grande largeur. En prenant en premier lieu comme variable résultante la longueur relative du coin salé mesurée de l'extrémité aval de celui-ci jusqu'à la hauteur relative du coin arbitrairement choisie, ils montrent que cette longueur relative augmente lorsque le nombre de Froude densimétrique décroît, ou que le nombre d'Archimède croît. Par contre, ils constatent que toute variation de la hauteur globale de l'écoulement modifie la longueur relative du coin salé, et ils montrent que, bien que le nombre de Froude densimétrique, le nombre d'Archimède et la largeur relative du canal restent égaux, la longueur relative augmente en fonction de la hauteur globale de l'écoulement. La plus grande partie de l'interface d'un coin salé en régime permanent correspond à peu de choses près 1, une droite, dont les auteurs prennent la pente comme deuxième variable résultante. Ensuite, ils prouvent que cette pente représente une variable effective en ce qui concerne toutes variations des variables imposées, y compris pour des essais eflectués avec des canaux de largeur relative allant jusqu'à 10. Enfin les auteurs présentent un diagramme de congruence qui permet de calculer les pentes relatives du coin salé dans la nature, et ils donnent quelques indications sur les valeurs de la hauteur relative du coin salé correspondant en principe au début et à la fin de l'interface linéaire.