بررسی تاثیر تغییر ابعاد صفحات مستغرق محدب شکل دوبل در کاهش عمق آبشستگی موضعی کنار پایه استوانه ای

پدیده آبشستگی در اطراف سازه های هیدرولیکی به ویژه پایه پل ها، هر ساله موجب خسارات مالی، جانی و اجتماعی فراوانی در بسیاری از نقاط جهان میشود. هنگامی که یک پایه در بستر فرسایش پذیری واقع است، سرعت بالای جریان در اطراف آن حفرهای ایجاد میکند که با گذشت زمان در زیر پایه گسترش یافته و در نهایت منجر به شکست پل می شود؛ لذا برای طراحی پل، شناخت پدیده آبشستگی و بکاربردن تمهیدات لازم برای کاهش و کنترل آن بسیار ضروری است. اخیرا استفاده از صفحات مستغرق روش مدرن و کارآمدی جهت مدیریت و کاهش آبشستگی، محسوب میشود. در تحقیق حاضر، به بررسی آبشستگی موضعی اطراف پایه پل استوانه ای با استفاده از صفحات مستغرق دوبل محدبشکل (با زاویه قوس داخلی 15 درجه)، در موقعیت چسبیده به مرکز راس پایه پل استوانهای، در بالادست جریان و در زاویه حمله 30 درجه، پرداخته شد.آزمایشها در یک فلوم روباز با طول 20 متر، عرض 0/6 متر و ارتفاع 0/6 متر، هر کدام به مدت 7 ساعت در شرایط آبزلال (u*/u*c ≈ 0.92)، با یک دبی ورودی مستهلک ثابت 33 لیتر بر ثانیه انجام شد. طول پره ها برابر 0/775D، 1D و 1/225D، عرض پره ها برابر 0/175D، 0/225D و 0/275Dو ارتفاع پره ها برابر 160+0D ، 160+1D و 160+2D در نظر گرفته شد D) همان قطر پایه میباشد). رسوبات غیرچسبنده منسجم و با دانهبندی یکنواخت، با قطر متوسط ذرات 0/78 میلیمتر و ضخامت 160 میلیمتر انتخاب و در محدودهای 3 متری از فلوم جایگذاری گردید. مدل پایه پل استوانه ای نیز با قطر 90 میلیمتر، در وسط فلوم بهصورت ثابت جایگذاری شد. نتایج نشان داد که در کاربرد صفحات مستغرق محدبشکل دوبل، چسبیده به راس پایه با زاویه حمله 30 درجه، با کاهش تک به تک و همچنین همزمان ابعاد صفحات، شاهد کاهش ابعاد و عمق حفره آبشستگی هستیم و صفحات با طول 0/775D، ضخامت 0/175D و ارتفاع 160+0D از کف فلوم، بهترین راندمان عملکرد را با 55/9 درصد کاهش عمق آبشستگی موضعی، نسبت به آزمایش شاهد به ما میدهد.

کلیدواژه ها:

آبشستگی آب زلال ، ابعاد پره ها ، صفحات مستغرق دوبل ، پایه استوانه ای