Losses in two phase flow

Two phase flow of solid and liquid mixture is largely present in nature and in industrial application, however its behaviour is still poorly understood. In this work, sediment transport in open channel flow in the upper plane bed regime is analysed using the most recent results obtained from kinetic theory of granular gases and two different set of experiments are presented: multi- and single-phase flow. Two analytical solution for multi-phase flow are compared to the experimental results: assumptions and methods are discussed, and a new model is presented. After having established proper criteria, the two system have been compared and change of the main integral flow quantities (liquid and solid flowrate, bed slope and free surface elevation) is studied, jointly with channel morphology evolution.

Fenomeni di trasporto solido sono molto diffusi, sia in natura che in alcune applicazioni industriali, ma ciononostante la conoscenza di tali fenomeni è ancora incompleta. In questa tesi si analizza il trasporto solido ad alta intensità nei canali a pelo libero usando i più recenti risultati della teoria cinetica dei gas granulari e due differenti esperimenti sono presentati: flusso liquido in presenza ed in assenza di trasporto solido. Due soluzioni analitiche per flussi multi fase sono, quindi, confrontate con i risultati sperimentali: assunzioni e metodi sono discussi ed un nuovo modello viene proposto Dopo aver stabilito opportuni criteri, i due sistemi sono messi a confronto e variazioni nelle più importanti quantità integrali (portata liquida e solida, pendenza del fondo ed elevazione della superficie libera) sono studiate, insieme all'evoluzione della morfologia del canale.