تحلیل سه بعدی تاثیر تکیه گاه پل متصل به دیواره کانال بر پارامترهای هیدرولیکی جریان با استفاده از Flow-3D

در تحقیق حاضر، شبیه­سازی سه­بعدی جریان در یک کانال مستطیلی شامل یک تکیه­گاه عمودی، با به­کارگیری مدل Flow-3D، انجام گرفت. جهت صحت­سنجی نتایج عددی، از مولفههای سهبعدی سرعت جریان پیرامون تکیهگاه حاصل از یک مطالعه آزمایشگاهی استفاده گردید. پس از مقایسه بین مقادیر اندازه­گیری شده و عددی، نشان داده شد که مدل RNG با داشتن ضریب تعیین (963/0 = R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (02/0 RMSE =) و میانگین قدر مطلق خطا (03/0 MAE =) نسبت به دو مدل آشفتگی K- و LES از عملکرد بهتری برخوردار بود و مش بهینه نیز بر اساس این مدل تعیین گردید. نتایج نشان داد که توجه به گردابه­های بازگشتی و نوسانات سرعت در حوالی تکیه­گاه، به خصوص در پایین­دست آن، در طراحی مناسب هندسه و محل جای­گیری تکیه­گاه ضروری می­باشد. ویسکوزیته و انرژی آشفتگی جریان در پایین­دست تکیه­گاه مستطیلی به بیشینه مقدار رسیده و تاثیر حضور مانع را مشخص­تر نمود. بررسی­ها همچنین نشان داد که در مقطع بعد از تکیه­گاه، هم­زمان با منفی شدن سرعت و کاهش بزرگی آن، ویسکوزیته سیر افزایشی داشت و تا مقدار 67/0 پاسکال ثانیه رسید. مقطع میانی تکیه­گاه، کمترین (00245/0 ژول بر کیلوگرم) و مقطع بعد از آن، بیشترین انرژی آشفتگی (برابر با 59/3 ژول بر کیلوگرم) را داراست. تغییرات فشار حول تکیه­گاه نیز حاکی از آن بود که فشار بیشینه (برابر با 933 پاسکال) در مقطع قبل از تکیه­گاه و فشار کمینه (برابر با 860 پاسکال) در مقطع بعد از تکیه­گاه اتفاق می­افتد.

Keywords:

واژه‎های کلیدی: پارامترهای هیدرولیکی جریان , تکیه گاه مستطیلی , مدل های آشفتگی , Flow-3D , .RNG