بررسی عددی الگوی جریان در اطراف پایه های پل استوانه ای به کمک مدل FLUENT

فعل و انفعالات بین جریان متلاطم و بستر آبراهه و همچنین جدایش و تولید گردابه های مختلف در اطراف پایه های پل منجر به بروز پدیده کاملا پیچیده ای به نام آبشستگی موضعی می گردد. پدیده ای که مهندسین هیدرولیک و علوم آب همواره با آن مواجه بوده و می باشند. متاسفانه روشهای پیش بینی عمق آبشستگی در اکثر موارد بر اساس آزمایشات آزمایشگاهی توسعه یافته اند و نتایج منطقی و قابل قبولی را جهت مطالعه پدیده مذکور در محدوده اطراف پایه های پل ارائه نمی دهند، زیرا در این تحقیقات آزمایشگاهی ، پیچیدگی های محدوده جریان بسیار ساده در نظر گرفته شده و از بسیاری پارامترهاصرفنظر می شود. بنابراین جهت مطالعه دقیق فرم و شدت گردابه های تشکیل شوند بصورت 3 بعدی، بررسی پدیده شکست گردابه، ضرائب نیرو شامل درگ، لیفت و همچنین عدد استروهال، تغییرات سرعت، فشار، ضریب فشار، شبیه سازی لحظه به لحظه پارامترهای مختلف از جمله بردارهای سرعت، نوسانات فشار، سرعت و شدت گردابه ها در مکانها و زمانهای مختلف بصورت فیلم ضبط شده و موارد بسیار دیگری که به کمک یک مدل عددی جامع و کامل می توان به آنها دست یافت، مدل FLUENT جهت این شبیه سازی انتخاب گردید. همچنین صحت مدل عددی دینامیک سیالات محاسباتی FLUENT با مقایسه نتایج بدست آمده با مشاهدات آزمایشگاهی و کارهای دیگران بررسی شده است. ابتدا به کمک نرم افزار Gambit فرم و هندسه محدوده تعریف و انواع مش بندی در مورد آن اعمال شد. سپس بهترین مش بندی که منطبق با هندسه تعریف شده بود تعیین گردید.پس از تهیه هندسه مش بندی شده، فایل مربوط به مدل FLUENT منتقل شد و در آمجا کلیه پارامترهای موثر و مورد نیاز جهت شبیه سازی تعریف گردید. سپس مدل به کمک داده های دیگران کالیبره و تمام اطلاعات مورد نظر که به اختصار در بالا ذکر شد، استخراج گردید.

Keywords:

مدل عددی , پایه استوانه ای , شکست گردابه , آبشستگی موضعی