شبیه‌سازی الگوی جریان اطراف گروه ‌پایه کج با استفاده از مدل عددی flow-3d

یکی از مسائل مهم در طراحی پل‌ها، آگاهی از اندرکنش جریان و بستر فرسایش‌پذیر رودخانه با پایه‌های آن و برآورد مناسب عمق آبشستگی پیرامون پایه‌ها می‌باشد. از این رو شناخت الگوی جریان اطراف پایه‌های پل می‌تواند نقش مهمی در پیش‌بینی مقدار عمق آبشستگی داشته باشد. در تحقیق حاضر رفتار هیدرودینامیکی جریان اطراف گروه پایه کج مستقر بر روی پی، با استفاده از مدل عددی flow-3d مورد بررسی قرار گرفت. گروه پایه کج مورد بررسی در این تحقیق شامل دو پایه مستطیلی شکل به طول و عرض 5/2 و 5/3 سانتی‌متر بود که با زاویه 28 درجه بر روی پی مستطیلی به طول و عرض 16 و 10 سانتی‌متر و در ترازهای کارگذاری مختلف بالاتر از بستر، هم‌تراز بستر و زیر بستر کار گذاشته شده بود، نصب گردید. به منظور صحت‌سنجی مدل عددی از داده‌های سرعت برداشت شده به روش پردازش تصویر استفاده شد. بررسی نتایج نشان داد که رقوم کارگذاری پی تاثیر معنی‌داری بر مشخصات هیدرودینامیکی و الگوی جریان در اطراف پایه‌های پل دارد. با افزایش ارتفاع کارگذاری پی از 1 به 5/0 گردابه‌های تشکیل شده در پایین‌دست گروه‌پایه شدت بیشتری یافت که مطابقت مناسبی با نتایج الگوی آبشستگی آزمایشگاهی در اطراف گروه‌ پایه در هر سه تراز قرارگیری دارد. بیشترین تنش برشی در حالت کارگذاری پی در تراز بستر رخ داده و با کاهش ارتفاع کارگذاری به شرایط پایین‌تر از بستر بیشینه تنش برشی وارد بر بستر 17 درصد کاهش و در شرایط کارگذاری بالاتر از بستر، 53 درصد کاهش یافته است.