مطالعه عددی اثر اندرکنش پایه پل و تکیه‌گاه مستطیلی بر خصوصیات جریان

Abstract

یکی از مسائل مهم در طراحی پل‌ها، بررسی اثر مجاورت تکیه‌گاه و پایه پل بر خصوصیات جریان پیرامون آنها است. در تحقیق حاضر از نرم‌افزار Flow-3D برای مدل‌سازی عددی در یک کانال مستطیلی شامل یک تکیه‌گاه مستطیلی در دو وضعیت حضور تک‌پایه و جفت‌پایه استوانه‌ای استفاده شده است. جهت صحت‌سنجی اﯾﻦ ﭘﮋوﻫﺶ، ﻣؤﻟﻔﻪﻫﺎی ﺳﻪ ﺑﻌﺪی ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﭘﯿﺮاﻣﻮن ﺗﮑﯿﻪﮔﺎه و پایه پل از نتایج دو آزمایش معتبر استخراج شد. پس از مقایسه بین مقادیر اندازه‌گیری شده و عددی، مدل RNG برای تکیه‌گاه و پایه پل به ترتیب با داشتن ضریب تعیین (9634/0 = R²) و (8707/0 = R²) نسبت به دو مدل آشفتگی K-e و Les از عملکرد بهتری برخوردار بود. برخی خصوصیات جریان، شامل انرژی آشفتگی و تنش برشی بستر بررسی شدند. افزایش انرژی آشفتگی جریان نسبت به مدل شاهد در هر دو مدل شامل تکیه‌گاه مستطیلی در مجاورت تک‌پایه و جفت‌پایه، یکسان و 3 برابر به دست آمد. همچنین افزایش پارامتر تنش برشی بستر نسبت به مدل شاهد در مدل شامل تکیه‌گاه مستطیلی در مجاورت تک‌پایه بیشینه و 4 برابر برآورد شد. بررسی پارامتر فاصله بین دو سازه تکیه‌گاه مستطیلی و پایه پل با لحاظ مدل شاهد و نتیجه کارهای قبلی محققین نشان داد که فاصله نزدیک از ایمنی خوبی برخوردار است.