شبیه‌سازی عددی سرعت جریان در اطراف پایه‌های پل تکی و دو قلو با چیدمان‌های مختلف با استفاده از مدل فلوئنت

نویسندگان

1 بخش مهندسی آب، دانشگاه شیراز

2 دانشگاه شیراز

3 بخش مهندسی آب، دانشگاه شیراز

doi
10.22060/ceej.2020.18136.6777
چکیده

ساختار جریان در اطراف پایه پل بسیار پیچیده است. به دلیل شرایط خاص هندسی و سازه­ای برخی موارد ایجاب می‌نماید که پایه­‌ها به صورت دوتایی با چیدمان‌­های خاص کنار یکدیگر قرار گیرند که این امر منجر به پچیده تر شدن ساختار جریان اطراف پایه می­شود. در این پژوهش، تغییرات سرعت جریان و انرژی جنبشی آشفته اطراف تک­پایه و گروه پایه­‌های پل دوتایی با مقطع دایره، در حالتی که پایه‌­ها به سه صورت پشت سر هم، کنار هم و زاویه‌دار نسبت به جهت جریان قرار گرفته‌اند، با استفاده از نرم‌­افزار فلوئنت شبیه‌سازی ‌شده است. مولفه­‌های سه‌­بعدی سرعت، خطوط جریان و خطوط هم­تراز سرعت برای هر دو حالت تک‌پایه و دو پایه بررسی شده‌­اند. با مقایسه مقادیر سرعت طولی بین داده‌­های آزمایشگاهی و شبیه‌­سازی شده در دو مقطع عرضی انتخابی، خطای میانگین برای مدل تک­پایه برابر با 3/7 درصد و برای مدل دو پایه پشت سر هم برابر با 3/54 درصد به­ دست آمد. همچنین مقدار مولفه طولی سرعت در مدل دو پایه پشت سر هم، دو پایه کنار هم و مدل زاویه‌دار نسبت به تک‌پایه به ترتیب  2/34% و  9/27% کاهش و 8/87% افزایش داشته است. به طور کلی، به دلیل وقوع کمینه مقادیر سرعت و انرژی جنبشی آشفته، مناسب‌ترین حالت قرارگیری پایه‌­ها در مسیر جریان به ­صورت کنار هم توصیه می­‌شود.