فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

از جمله پدیده‌های پیچیده در مهندسی هیدرولیک رسوب، آبشستگی در اطراف پایه‌های پل‌ها است. با توجه به الگوی سه بعدی و پیچیده جریان در اطراف پایه‌ها، اندازه‌گیری برخی از پارامترهای هیدرولیکی در حین انجام آزمایش‌ها از قبیل الگوی جریان، تغییرات پروفیل بستر و تنش برشی مشکل است، در این شرایط می‌توان از مدل‌های عددی جهت استخراج نتایج و مطالعات دقیق‌تر بهره برد. هدف از این تحقیق، مدلسازی عددی الگوی جریان، تغییرات پروفیل بستر و عمق آبشستگی در اطراف پایه مستطیلی با نرم افزار Flow 3D و کاربرد نتایج آن در حمایت پایه در برابر آبشستگی می‌باشد. نتایج نشان داد، برای پایه همراستا با جریان، شکل حفره و الگوی جریان در اطراف پایه متقارن بود. با زاویه‌دار شدن پایه در قسمت جلو آن مقدار تنش برشی افزایش یافت به‌طوریکه برای پایه 10 درجه بیشترین مقدار آن و در حدود 0.55نیوتون بر مترمربع بدست آمد. همچنین نوسانات پروفیل بستر و سطح آب نیز با افزایش زاویه پایه، بیشتر شد. کاربرد صفحات مستغرق، الگوی آبشستگی را تغییر داده و با جابجایی رسوبات به جلوی پایه، کاهش آبشستگی را به دنبال داشت. افزایش ارتفاع و زاویه صفحات مستغرق نقش حمایتی آن‌ها را بهبود داد. براساس نتایج مدل عددی، عمق آبشستگی در جلوی پایه همراستا با جریان و صفحات با زاویه 30 درجه، هم‌تراز با بستر، با ارتفاع 1.25سانتیمتر و با ارتفاع 2.5 سانتیمتر روی بستر، بعد از 30 دقیقه به ترتیب 3.1، 0.035 و 0.005+ (روی بستر) سانتیمتر بود. با زاویه‌دار شدن پایه عملکرد صفحات در کنترل آبشستگی در قسمت جلوی پایه و در سمت دیوار پرفشار پایه کاهش یافت، اما در سمت دیواره‌ی کم‌فشار، عمق آبشستگی نسبت به پایه‌ی بدون زاویه کمتر بود.