بررسی پدیده های برگشت آب و پرش هیدرولیکی در پل‌های تاریخی با دینامیک سیالات محاسباتی

Abstract

قرار گرفتن پل در آبراهه، مشخصات جریان را تغییر می دهد. اغلب این تغییرات از جزئیات هندسی پل ناشی می‌شوند. در معماری پل‌های تاریخی، قوس‌های نیمدایره و جناغی به عنوان هندسه دهانه به کار رفته است. پل‌های تاریخی میراث ارزشمندی هستند که شناخت آنها از جنبه تداوم فرهنگی اهمیت دارد. در این تحقیق، تاثیر سه هندسه دهانه مستطیلی، نیمدایره و جناغی بر پدیده های برگشت آب و پرش هیدرولیکی تحت شرایط جریان سطح آزاد و نیمه مستغرق با نرم‌افزار Flow-3D مدلسازی عددی گردید و با نتایج آزمایشگاهی دانشگاه بیرمنگام صحت‌سنجی شد. تعیین موقعیت سطح آزاد با روش VOF و مدلسازی آشفتگی با روش K-ɛ دو معادله ای انجام پذیرفت. یافته ها نشان داد که هندسه نیمدایره از نظر میزان ایجاد خیزاب و تخریب ناشی از پرش هیدرولیکی در بستر، بر هندسه جناغی برتری دارد. گذشته از عوامل سازه ای و روشهای اجراء، یافته‌های تحقیق حاضر را می توان یکی از علل هیدرولیکی تحول هندسه دهانه از فرم جناغی به نیمدایره طی دوره صفویه تا قاجاریه دانست.