شبیه سازی آب شستگی و میدان جریان در اطراف دو پایه ی کنار یکدیگر با استفاده از مدل عددی SSIIM

آب شستگی پیرامون پایه های پل در معرض جریان امری اجتناب ناپذیر است. برآورد عمق آب شستگی و فهم الگوی جریان اطراف پایه می تواند کمک زیادی به طراحی ایمن پایه کند. در این مطالعه از مدل عددی SSIIM به عنوان یک مدل دینامیک محاسباتی سیالات (CFD) برای مدل سازی همزمان جریان و رسوب در اطراف گروه شمع در معرض جریان استفاده شده است. از داده ها و نتایج آزمایشگاهی مربوط به دو پایه ی کنار یکدیگر به عنوان یک حالت خاص گروه شمع برای واسنجی و شناخت بهتر این مدل استفاده شده است. در این مدل معادلات سه بعدی ناویر-استوکس برای جریان به همراه مدل های آشفتگی k-ε و k-ω حل شده و از خروجی های محاسبات جریان برای حل معادلات انتقال رسوب استفاده شده است. با بررسی الگوی آب شستگی دو پایه و مقایسه ی آن با مقادبر آزمایشگاهی مشخص شد که مدل عددی SSIIM، محاسبات جریان رو به پایین در جلوی پایه ها را با دقت قابل قبولی انجام می دهد اما اثر گردابه های دنباله ای در پشت پایه ها و اثر تداخل گردابه های نعل اسبی بین پایه ها را بیش از واقعیت در نظر گرفته و مقادیر عمق های آب شستگی در این نواحی بیش از مقادیر واقعی است. الگوی آب شستگی حاصل از به کارگیری مدل آشفتگی k-ε دقت بسیار بهتری نسبت به الگوی آب شستگی حاصل از به کارگیری مدل k-ω در پیرامون دو پایه دارد. البته لازم به ذکر است به دلیل پیچیدگی محاسبات جریان و رسوب و ساده سازی های انجام شده برای مدل سازی، نتایج بدون اشکال نیست.

کلیدواژه ها:

SSIIM ، scour ، Simulation ، SSIIM numerical model ، Side by side piers ، آب شستگی ، مدل سازی ، دو پایه