شبیه سازی سه بعدی پدیده رهایی متناوب گردابه ها و انتقال رسوب بستر حول موانع در معرض جریان با استفاده از Flow۳D
- سال انتشار: 1399
- محل انتشار: فصلنامه مهندسی عمران فردوسی، دوره: 33، شماره: 2
- کد COI اختصاصی: JR_CIVIL-33-2_001
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 410
نویسندگان
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز.
گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز.
گروه مهندسی آب، قطب علمی هیدروانفورماتیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز
چکیده
پلها یکی از مهمترین سازههای هیدرولیکی ارتباطی به شمار میروند. برخورد جریان به پایه پل ها فرسایش اطراف پایه و آسیب دیدگی آن را به دنبال دارد. ازاین رو یکی از مباحث مهم در زمینه ایمنی پلها، کنترل فرسایش بستر اطراف پایهها است. تاکنون مدلهای فیزیکی مختلفی در آزمایشگاه برای بررسی رفتار جریان و فرسایش بستر پیرامون آن ساخته شدهاند که صرفنظر از هزینه و زمانبر بودن آزمایشها، مشکلات ناشی از تغییرات مقیاس را نیز به همراه داشتهاند. امروزه با استفاده از کدهای دینامیک سیالات محاسباتی کارآمدتر، رفتار هیدرودینامیکی سیالات بهطور گستردهتری بررسی میشود. در این تحقیق برای این منظور از نرم افزار Flow۳D استفاده شده است. این پژوهش به شبیهسازی جریان اطراف مدل پایههای پل مختلف پرداخته و الگوی جریان و فرسایش بستر را بررسی می نماید. با توجه به حساسیت مدلهای عددی به تعداد سلولهای شبکه در میدان محاسباتی، صحتسنجی تعداد مختلف شبکه، با مقایسه نیمرخ های سرعت انجام یافته است. سه مدل آشفتگی مختلف نیز مورد بررسی قرار گرفته و پس از بررسی نیمرخهای سطح آزاد آب، الگوی جریان اطراف پایه و عدد استروهال، شبیهسازی جریان با مدل آشفتگی LESانجام گردیده است. تعداد ۱۵ مدل نیز برای ارزیابی دو پارامتر مهم عامل آب شستگی، جدایش جریان و جریان رو به پایین، انتخاب شدهاند. ابزارهای انتخابی در این راستا، سکو، مقطع هندسی پایه و شکاف میباشند. نتایج نشان داد در اغلب موارد استفاده از یک ابزار کنترل آب شستگی بهتر از ترکیب ابزارهای مختلف عمل میکند با به کارگیری شکل عدسی به عنوان مقطع هندسی پایه، عمق آب شستگی تا ۵۸ درصد کاهش و با مدل ترکیبی مقطع مستطیلی گردگوشه، سکو و شکاف بیشینه عمق فرسایش یافته تا ۵۰ درصد کاهش نشان داد. نتایج به دست آمده بیانگر آن است که کنترل جدایش جریان و پدیده شکست گردابه بهمراتب بیش از کنترل جریان رو به پایین در کاهش فرسایش بستر موثر است.کلیدواژه ها
شبیه سازی عددی, رهایی متناوب گردابه ها, نرم افزار Flow۳D, مدل آشفتگی, آب شستگی, پایه پلاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.