بررسی اندرکنش میدان متوسط جریان اطراف عرشه پل مستغرق با بستر کانال و سطح آزاد

در حین یک رخداد بحرانی در رودخانه ها مانند سیل، عرشه پل ممکن است در جریان آب رودخانه غرق شود. استغراق عرشه یک وضعیت بحرانی برای پایداری سازه ای پل های رودخانه ها محسوب می شود. در مقاله حاضر، میدان متوسط جریان در اطراف عرشه پل و ضریب نیروی درگ متوسط زمانی وارد بر آن با استفاده از نرم افزار flownet و بهره گیری از سه نوع مدل آشفتگی استاندارد، RNG و Realizable شبیه سازی شده است. در این شبیه سازی ها اثر تغییر فاصله عرشه از بستر کانال و سطح آزاد آب بر میدان متوسط جریان مجاور عرشه و ضریب نیروی درگ متوسط زمانی وارد بر آن، در شرایطی که عمق آب در بالادست عرشه ثابت باشد، بررسی شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که برای فاصله عرشه از بستر معادل ۰.۵ برابر ضخامت عرشه که عرشه در نزدیکی بستر کانال واقع شده، مدل های آشفتگیRNG و Realizable تطابق بیشتری با نتایج آزمایشگاهی دارند. در سایر فواصل عرشه از کف، مدل آشفتگی استاندارد دارای دقت مناسب تری می باشد. در شرایطی که فاصله عرشه از بستر کانال و سطح آزاد زیاد است، میدان متوسط جریان اطراف عرشه متقارن و ضریب نیروی درگ با تغییر این فاصله، نسبتا ثابت است. اما با نزدیک شدن عرشه به بستر کانال و یا سطح آزاد، وضعیت تقارن میدان جریان از بین رفته و با تغییر این فاصله ضریب نیروی درگ تغییر می کند.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی عددی ، فلوئنت ، نیروی درگ و عرشه پل ، مدل آشفتگی