Experimental and numerical investigation of water flow behaviour in sharply curved 60° open‐channel bends

机械 湍流 明渠流量 流量(数学) 曲率 二次流 雷诺数 流动分离 消散 正多边形 物理 频道(广播) 几何学 湍流动能 地质学 数学 工程类 热力学 电信
作者
Omid Seyedashraf,Ali Akbar Akhtari
出处
期刊:Earth Surface Processes and Landforms [Wiley]
标识
DOI:10.1002/esp.6036
摘要

Abstract Understanding secondary flows in sharply curved open‐channel bends is key for analysing the flow patterns in rivers and and designing effective hydraulic structures. This study employs both experimental and computational methods to investigate the flow characteristics in a sharply curved 60° open‐channel bend. The primary objective is to enhance understanding of flow behaviours in such configurations. For numerical simulations, we utilize the Reynolds‐averaged Navier–Stokes equations, applying the volume‐of‐fluid free surface model to simulate air‐water interactions alongside the standard k‐ε and renormalized group (RNG) k‐ε turbulence models. Our findings reveal the emergence of helical currents driven by centrifugal forces at the bend's onset, which guide the fluid particles from the channel bottom to the convex (inner) bank and then to the concave (outer) bank at the surface. We observe a progressive increase in secondary flow intensity and energy dissipation along the bend, peaking at the terminal section. Notably, maximum flow velocity occurs near the convex wall accompanied by nonlinear water surface behaviours. Additionally, flow separation tendencies near the convex wall are noted after two‐thirds of the curvature. Quantitatively, the flow velocity at the convex bank was observed to be 1.70 times higher than at the concave bank within the bend. The mean absolute errors between experimental data and the standard k‐ε and RNG k‐ε models are 3.20 and 3.12, respectively, indicating the accuracy of the RNG k‐ε model.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
莹莹啊发布了新的文献求助10
1秒前
帅气的雅青完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
apocalypse完成签到 ,获得积分10
2秒前
111完成签到 ,获得积分10
2秒前
传奇3应助离线采纳,获得10
2秒前
Guai发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
4秒前
土豪的莺发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Gying发布了新的文献求助10
4秒前
FashionBoy应助明亮采纳,获得10
4秒前
11111111发布了新的文献求助10
5秒前
傻芙芙的发布了新的文献求助10
5秒前
隐形曼青应助何pengda采纳,获得10
5秒前
天天快乐应助suo采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
苹果发布了新的文献求助10
7秒前
Songzi完成签到,获得积分10
8秒前
ldy发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
机灵听蓉完成签到,获得积分20
9秒前
WSS发布了新的文献求助10
9秒前
LS完成签到 ,获得积分10
9秒前
11秒前
搜集达人应助ark861023采纳,获得10
12秒前
zakarya完成签到,获得积分10
12秒前
fy发布了新的文献求助30
12秒前
13秒前
13秒前
sam发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
hx完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
zakarya发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
Fiction e non fiction: storia, teorie e forme 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5330614
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4470121
关于积分的说明 13911993
捐赠科研通 4363392
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2396902
邀请新用户注册赠送积分活动 1390329
关于科研通互助平台的介绍 1361045