بررسی عددی سه بعدی عملکرد جفت شکاف پایه در تغییر الگوی جریان و تنش برشی بستر پیرامون آن

فرسایش بستر اطراف پایه ها یکی از عوامل اصلی تخریب پلها، اسکله ها و دیگر سازههای مشابه میباشد. استفاده از ابزارهای مختلف نظیرمقطع هندسی پایه، ایجاد شکاف در بدنه پایه و یا ترکیبی از این روشها، تمهیداتی هستند که برای جلوگیری و کاهش عمق آبشستگی موضعی در اطراف پایه های پل پیشنهاد میشود . هدف این تحقیق بررسی تاثیر جفت شکاف در کاهش آبشستگی موضعی، درمقایسه با پایه های بدون شکاف و تک شکاف است. در این راستا، شبیه سازی سه بعدی میدان جریان اطراف پایه های استوانهای به کمک نرم افزار فلوینت انجام گرفته و تاثیر هر کدام از مدلهای پایه بر رفتار میدان جریان و نیز گستردگی ناحیه تنش های برشی بحرانی مورد بررسی قرار گرفت. مدلسازی های انجام یافته تاثیر مثبت ترکیب شکاف سطح آب و شکاف بستر را بر کاهش تنشهای برشی بستر و نیز کوچکتر شدن نواحی تنشهای برشی بحرانی نشان داد. میزان درصد کاهش تنش برشی بستر پیرامون مدل پایه دارای جفت شکاف نسبت به مدل بدون شکاف برابر 76 % است. همچنین ایجاد شکاف در پایه ها، از قدرت مخرب گردابه های پشت پایه میکاهد. با مقایسه منحنی سرعت جریان قبل از پایه، تغییرات سطح آب و نیز ناحیه تنشهای برشی بحرانی، دقت بالای مدل آشفتگی RSM در شبیه سازی اثر آشفتگی جریان نتیجه گرفته شد.

کلیدواژه ها:

مدل عددی ، پایه پل ، آبشستگی ، تنش برشی ، شکاف ، مدل آشفتگی