U形弯道水流实验及其数值模拟探究
摘要:在现阶段的发展中，我国对道路的研究进入到了一个新的阶段，原本很多不被重视的道路得到了充分的重视，尤其是U形弯道。

对于U形弯道而言，水流对其具有很大的影响，我们需要对U 形弯道水流进行一定的实验，将实验的结果进行系统的分析，这样就可以在道路建设的过程中，有效的避免一些问题的发生，同时可以让U形弯道更好的为广大的居民服务，成为社会发展的动力。

对于U 形弯道而言，水流实验是最有效果的。

关键词：弯道水流数值
1 试验概况及数值模拟方法
对于U形弯道水流实验及其数值模拟探究来说，需要采取一定的方式方法，才能得到理想的结果，在U形弯道水流试验方面，主要情况如下：U形平底弯道水槽由有机玻璃制作,宽0.30m,深0.50m,试验段由2个1.50m的顺直段和1个内径为0.50m、外径为0.80m的半圆组成,总共布置试验测试断面14个,每个断面按等宽布置5条测速垂线,间距为5cm,沿水深方向每隔1cm测试一点,供水系统为自循环系统,具体见图1所示。

而在数值模拟探究方法中，以应用软件Fluent6.3为基础,采用雷诺应力(RSM)模型模拟流场,通过VOF方法模拟水流自由面对U形(180°)弯道水流特性进行了分析。

我们可以较为清晰的看到，对于U形弯道水流实验及其数值模
拟探究来说，每一个环节都要精确化的进行，每一段所采用的方法都有所不同，这样才能在试验的过程中，发现问题的所在，从而制定出有效的解决办法，对于数值模拟探究而言，必须将所有的数值有效的进行统计，之后进行一个系统的分析，结合实际的情况，才能得到最真实的结果。

2 试验测试与数值模拟结果及分析
2.1 水面横比降分析
在U形弯道水流实验及其数值模拟探究工作中，水面横比降分析是一个非常重要的环节，前面的工作有很大一部分都是为水面横比降分析所准备的。

从客观的角度来说，水面横比降分析能够将U形弯道水流实验及其数值模拟的每一个环节都分析的较为清楚，而且不会出现遗漏的情况。

在近几年的发展中，我国的科研人员对水面横比降分析工作进行一定的深化和加强，使得现有的水面横比降分析更加的精确。

2.2 U—V矢量沿水深变化
在U形弯道水流实验及其数值模拟探究工作中，科研人员经过一定的努力，终于获得了较大的突破。

众多的科研人员发现，U—V 矢量会沿着水深的变化而变化，这就在客观上解决了很多的实际问题。

对于U形弯道而言，表面上看只是一个弯度较大的道路，但在实际的应用中，必须对U形弯道进行系统的研究，之后结合不同的
因素，将每一个环节考虑清楚才能修建，而U—V矢量是一个重要的环节。

在之前的发展中，我们并不了解U—V矢量是如何变化的，这就为实际的工作带来了很大的困难，当发现UV矢量是沿着水深的变化而变化时，修建U形弯道就会更加的顺畅。

科研人员最后得出的结论为：在距离床面较近的水平面,水流在流经弯道时主流向偏向凸岸;在距离床面一定距离后主流向则近似与边界平行;在近水面的平面内,主流向偏向凹岸,这样在弯道区域内,水流运动为螺旋流运动。

2.3 横向环流沿程变化
从现有的一些成果来看，我国已经在U形弯道水流实验及其数值模拟探究工作中，作出了一定的成绩，而且对U形弯道产生了较大的积极影响。

但社会发展的脚步并没有停下，因此对U形弯道水流实验及其数值模拟探究工作也要继续向前。

科研人员在进行U形弯道水流实验及其数值模拟探究工作的过程中，将目光投向了横向环流沿程的变化。

对于这个环节而言，对整体的U形弯道水流实验及其数值模拟探究具有较大的积极影响。

横向环流沿程变化涉及到U 形弯道的较多方面，需要进行系统的分析才行。

3 U形弯道水流实验及其数值模拟探究
经过大量反复的研究之后，科研人员在U形弯道水流实验及其数值模拟探究方面，取得了较大的成果，并且对U形弯道的修建产生了较大的积极影响。

从客观的角度来说，有些因素是不断变化的，
比方说水流。

而有些因素基本上不会出现太大的变化，比方说修建U 形弯道的地点。

本文认为，在修建U形弯道的过程中，结合使用声速多普勒流速仪(ADV)上视及下视探头,能较完整地测量弯道三维水流的变化过程。

这样对整体的U形弯道水流实验及其数值模拟探究工作，将会起到较大的积极影响。

另一方面，必须有效的结合地域特点，这样才能得到一个较为理想的结果。

U形弯道不同与一般的道路，需要考虑的因素较多，必须在技术和设备上都达到一个较为先进的水平。

4 结语
本文对U形弯道水流实验及其数值模拟进行了一定的探究，无论从主观方面出发，还是客观方面，都需要将U形弯道水流实验及其数值模拟做到一个较为高端的水平，这样才能将理想的成果有效的应用到实际的工作中。

相信在将来的发展中，我国会在U形弯道水流实验及其数值模拟中有一个更大的建树。

参考文献
[1]林小平,凌建明,苏华才,等.弯道水流的数值模拟及沿河路基冲刷机理分析[J].同济大学学报:自然科学版,2007(11).。