بررسی عددی هیدرولیک جریان در اطراف پایه های شکاف دار پل به کمک نرم افزار FLOW3D

پل ها از قدیمی ترین سازه های مهندسی هستند و در طول تاریخ نقش استراتژیک آنها همیشه تعیین کننده بوده است. سالانه تعداد زیادی از این سازه ها که از مهمترین و حیاتی ترین سازه های ارتباطی می باشند، به دلایل مختلف تخریب می شود. یکی از مهمترین عوامل تخریب پل ها ، مسئله آبشستگی در اطراف پایه های آن می باشد. از روشهای رایج برای حفاظت در مقابل آبشستگی، استفاده از طوق و سنگچین در اطرا ف پایه هاست که هزینه زیادی را بر طراحی پل ها تحمیل میکند. استفاده از شکاف یکی دیگر از روشهائی است که برای کنترل و کاهش آبشستگی موضعی پایه های پل پیشنهاد شده است. در این روش با کاهش قطر موثر پایه، قدرت گرداب نعل اسبی کاهش می یابد. بعلاوه عبور جریان از داخل شکاف موجب کاهش شدت گرادیان فشاری رو به پائین در جلوی پایه می گردد. در این تحقیق از نرم افزار رایانه ای FLOW3D که نرم افزاری چند جانبه و سازگار با شرایط پیچیده جریان در مدل سازی به صورت دو بعدی و سه بعدی است استفاده شد. این نرم افزار مختص دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) است و توسط شرکت FLOW SCIENCE ارائه شده است. روش حل معادلات در این نرم افزار بر اساس روش حجم محدود می باشد. جهت مشخص شدن بهترین هندسه شکاف ابتدا شکاف های متفاوتی از نظر طول و فاصله از کف روی پایه پل ایجاد گردید. سپس الگوی جریان حول پایه های پل شکافدار مورد بررسی قرار گرفت و بوسیله اندازه گیری تنش برشی کف ، بهترین هندسه شکاف مورد بررسی قرار گرفت.

Keywords:

آبشستگی , پایه پل شکاف دار , FLOW3D