تحلیل عددی تاثیر آرایش گروه پایه های پل بر الگوی آبشستگی

Abstract

در پژوهش حاضر تغییرات عمق آبشستگی و شکل حفره آبشستگی در اطراف گروه پایه 4×2 با تغییر نسبت فاصله بین پایه ها به قطر آنها و دبی های مختلف با استفاده از نرم افزار FLOW-3D مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از پروفیل طولی آبشستگی در محدوده قرارگیری گروه پایه ها نشان می دهد که انطباق نسبتا خوبی بین نتایج مدل آزمایشگاهی و عددی وجود دارد. به منظور بررسی کمی نتایج، میزان نسبت طول و عرض محدوده فرسایش به قطر پایه ها و همچنین حداکثر عمق آبشستگی حاصل از شبیه سازی استخراج با نتایج مدل آزمایشگاهی مقایسه گردید. نتایج مقایسه نشان می دهد که میزان خطای مدل در پیش بینی طول فرسایش، عرض فرسایش و حداکثر عمق فرسایش به ترتیب برابر با 7/8%، 37/5% و 8/9% می باشد. به طور متوسط، مدل عددی در پیش بینی پارامترهای فرسایش در محدوده گروه پایه ها با خطایی حدود 95/7% مواجه است. درصد خطای نسبی بدست آمده درخصوص شبیه سازی پارامترهای حفره آبشستگی توسط نرم افزار با توجه به پیچیدگی های بحث آبشستگی قابل قبول می باشد. بنابراین هرچه نسبت فاصله پایه ها به قطر آنها بیشتر باشد، میزان خطا کمتر خواهد بود. نتایج تحلیل داده های عددی بدست آمده روی آبشستگی حول گروه پایه در اثر جریان پایدار نشان می دهد که برای گروه پایه مطالعه شده، عمق آبشستگی نسبی به پارامترهای بدون بعد، نسبت عمق جریان به قطر پایه و نسبت فاصله بین پایه ها به قطر پایه بستگی دارد. همچنین فاصله بین پایه ها، رابطه عکس با عمق آبشستگی دارد. ضمن این که افزایش فاصله بین پایه ها، شکل حفره آبشستگی را نیز تحت تاثیر قرار می دهد.