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An improved air entrainment model for stepped spillways

机译：阶梯溢洪道改进的空气夹带模型

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This work considers the application of the air entrainment model developed in [P. Lopes et al. Int. J. Nonlin. Sci. Num., vol. 18, pp. 559-574, 2017] to simulation of flows in stepped spillways. Four Froude numbers are considered for the flow, with parameters selected to match available experimental data. An extensive simulation campaign led to the identification of several deficiencies in the model, most importantly, its strong grid dependence. An improvement to the interface detection algorithm used in the model is proposed, and simulations reveal improved robustness with respect to the grid density. Furthermore, two criteria for predicting the inception point of air entrainment are tested, based on energy balance and boundary layer state, respectively. The boundary layer-based approach is recommended due to superior accuracy and robustness with respect to turbulence model selection.
机译：这项工作考虑了[P.P. LOPES等人。 int。 J. unlin。 SCI。 数量。，卷。 18，pp。559-574,2017]模拟阶梯溢洪道中的流动。 FLOW的四个FRoude数字，选择参数以匹配可用的实验数据。 一个广泛的仿真活动导致了识别模型中的多种缺陷，最重要的是，它强大的网格依赖。 提出了对模型中使用的接口检测算法的改进，并且模拟显示了相对于栅格密度的改善的鲁棒性。 此外，基于能量平衡和边界层状态，测试了预测空气夹带的初始点的两个标准。 由于湍流模型选择的卓越精度和鲁棒性，建议使用基于边界层的方法。

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