شبیهسازی عددی پدیده آبشستگی اطراف پایه استوانهای در مقیاس آزمایشگاهی با رویکردی اویلری-لاگرانژی
نویسندگان
1 عضو هیات علمی گروه آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران.
2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران.
3 عضو هیات علمی گروه آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل،ایران.
4 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه زنجان
doi
10.22060/mej.2019.16679.6418چکیده
حضور پایه در مسیر جریان آب باعث ایجاد یک جریان سهبعدی پیچیده در اطراف پایه میشود که میتواند منجر به آبشستگی پیرامون پایه گردد. در این تحقیق مدلسازی مناسب پدیده آبشستگی پایه استوانهای با استفاده از نرمافزار اپنفوم و دادههای آزمایشگاهی بهدست آمده از آزمایشگاه انجام شد. به این منظور از دو مدل برای شبیهسازی پدیده آبشستگی استفاده گردید. در این دو مدل عددی تاثیر کوپلینگ و مدل پسا بر پروفیل بستر بررسی شد. مدل اول با روش غیرکوپل و مدل پسا کروی و مدل دوم با روش کوپلشده و با تغییر مدل پسا کروی به غیرکروی انجام گردید. در مدل اول میزان خطا قابل توجه بوده است ولی در مدل دوم نتایج دارای تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی میباشد. نتایج نشان میدهد که بیشترین مقدار عمق آبشستگی در مقطع عرضی در مدل عددی دوم و آزمایشگاهی با 6 درصد اختلاف بر هم منطبقاند. در فاز دوم به منظور بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر کاهش آبشستگی، از سه مدل عددی که شامل پایه ساده و پایه همراه با طوقه در دو تراز مختلف میباشد، استفاده شد. نتایج نشان میدهد که طوقه در تراز 5/3 و 4 میتوانند به ترتیب 2/49 درصد و 7/29 درصد از بیشترین عمق آبشستگی بکاهند.
