Dimensional analysis of natural debris flows

Un ecoulement de debris est generalement compose de particules solides et d'un fluide interstitiel visqueux, et se deplace a grande vitesse en suivant des canaux en pente. Les proprietes rheologiques des ecoulements de debris sont gouvernees par les interactions entre les phases fluides et solides, qui elles sont affectees par de multiples parametres. L'article presente une etude systematique des parametres par analyse dimensionnelle. Plusieurs nombres sans dimension ayant des correspondances physiques bien etablies sont revises. L'application de donnees de terrain lors de l'etude d'ecoulements de debris naturels est demontree. Des valeurs specifiques ont ete obtenues pour les nombres sans dimension utilises pour classifier les regimes d'ecoulement des ecoulements de debris naturels a grande echelle. Comparativement aux modeles physiques precedents sur une petite echelle, cette etude montre que la friction de contact entre les particules domine dans le cas d'ecoulements de debris naturels. De plus, la contrainte d'inertie du solide due aux collisions entre les particules, et la contrainte de cisaillement visqueuse du fluide interstitiel, jouent des roles importants dans l'etablissement des proprietes dynamiques des ecoulements de debris. La largeur du canal qui confine l'ecoulement peut affecter de facon significative la decharge de solides par unite de largeur. Un nombre sans dimension relie a la dissipation des pressions des fluides interstitiels a aussi ete determine afin de distinguer correctement sur le terrain les ecoulements en surpression des ecoulements continus.