تحلیل عددی مکانیزم جریان آشفته اطراف پایه های پل مرکب
نویسندگان
1 استادیار مهندسی آب، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوئین زهرا، بوئین زهرا
2 دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه خوارزمی
3 گروه مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
doi
10.30482/jhyd.2024.456164.1703چکیده
پایههای پل مرکب، ترکیبی از چند شمع، سرشمع و یک یا چند ستون در بالای سرشمع، به علت اندرکنش جریان و قسمتهای مختلف پایه، سازوکار پیچیدهتری نسبت به تک پایهها دارا میباشند. با وجود این پیچیدگی، اکثر مطالعات صورت گرفته روی پایههای پل مرکب بر آبشستگی حول پایهها متمرکز بوده است. در مطالعه حاضر به مدلسازی عددی الگوی جریان حول پایههای پل مرکب، به منظور توصیف بهتر سازوکار جریان پرداخته شده است. به این منظور مدلسازی عددی در نرمافزار فلوتری دی انجام شد و پس از صحت سنجی مدل عددی، الگوی جریان، آشفتگی و تنش برشی حول پایههای بررسی گردید. مدلسازیها نشان از وجود پدیدههایی چون ناحیه کم سرعت جریان در محدوده پایههای متوالی، وجود جریان گردابی حول محور قائم پس از پایه دارد. افزایش عمق جریان بالادست پایهها و کاهش عمق جریان در محل برخورد جریان با ستون نیز در نتایج عددی مشاهده شد. جریان گردابی حول محور طولی کانال در پایین دست و جریان گردابی در محل اتصال سرشمع به ستون نیز از دیگر وبژگیهای جریان حول پایه_های مرکب بود که مدل عددی آن را شبیهسازی نمود. نتایج مدلسازی عددی نشان داد بیشینه تنش برشی اطراف اولین پایه مقابل جریان رخ داده و بیشینه شدت آشفتگی در محل برخورد به اجزای پایه مرکب بوده است. همچنین پدیده حفاظتی ردیفهای بالادست پایهها روی ردیفهای پاییندست منجر به کاهش تنش برشی ردیفهای دوم، سوم و چهارم پایه-ها نسبت به ردیف ماقبل خود به ترتیب برابر 42، 36 و 31 درصد و کاهش سرعت برآیند 17، 10 و 5/7 درصد شد.