ارزیابی آزمایشگاهی عملکرد طرح جدید مدل‌های محافظ بستر(F-jacks) دراطراف پایه پل بر اصلاح الگوی جریان

نویسندگان

1 دانشگاه سیستان و بلوچستان

2 هیات علمی

3 استادیار

4 گروه مهندسی عمران- دانشگاه سیستان و بلوچستان

5 گروه مهندسی عمران- دانشکده مهندسی شهید نیکبخت- دانشگاه سیستان و بلوچستان- زاهدان- ایران

doi
10.30482/jhyd.2023.395247.1643
چکیده

در این پژوهش، کاربرد سازه نوآورانه F-jacks در کاهش و کنترل آبشستگی اطراف پایه پل به‌ صورت آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور، خصوصیات هیدرودینامیکی جریان در سه حالت، پایه انفرادی به عنوان شاهد (الگوی SP) و پایه با حضور واحدهای F-jacks پیرامون آن مطابق دو الگوی P1 و P2، با استفاده از سرعت‌های لحظه‌ای سه‌بعدی اندازه‌گیری شده توسط ADV، بر بستر صلب مطالعه شد. توزیع مکانی الگوهای سرعت میانگین زمانی و شدت آشفتگی در مقاطع عمودی برای هر سه الگو نشان داد؛ با قرارگیری قطعات F-jacks در اطراف پایه، الگوی جریان در این ناحیه به طور کامل تغییر می‌کند. به طوری که با آرایش متراکم المان‌ها طبق الگوی P2 اطراف پایه، مؤلفه طولی سرعت میانگین زمانی از سطح آب به سمت کف به طور قابل‌ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد و جریانی قوی رو به بالا در اطراف پایه در مقایسه با پایه تک (الگویSP ) مشهود است که در آرایش متراکم المان‌ها قوی‌تر می‌شود. این عامل به تأثیر مثبت وجود واحدهای محافظ در کاهش جریان رو به پایین ، کاهش آشوب‌های بستر و انتقال آشفتگی ناحیه wake به دور از بستر در پیرامون پایه اشاره دارد. در آرایش P2، در مقایسه با پایه تک، بزرگی شدت آشفتگی به طور میانگین، حدود 93 درصد کاهش یافته و نوسانات جریان به دور از بستر منحرف شد. تنش برشی رینولدز در مقابل پایه پل برای حالتیکه واحدهای محافظ اطراف پایه قرار گرفته‌اند، در مقایسه با الگوی SP حدود 95 درصد کاهش یافته است.