بررسی عددی سه بعدی عملکرد جفت شکاف پایه در تغییر الگوی جریان و تنش برشی بستر پیرامون آن

فرسایش بستر اطراف پایه‌ها یکی از عوامل اصلی تخریب پل‌ها، اسکله‌ها و دیگر سازه‌های مشابه می‌باشد. استفاده از ابزارهای مختلف نظیر مقطع هندسی پایه، ایجاد شکاف در بدنه پایه و یا ترکیبی از این روش‌ها، تمهیداتی هستند که برای جلوگیری و کاهش عمق آبشستگی موضعی در اطراف پایه‌های پل پیشنهاد می‌شود. هدف این تحقیق بررسی تاثیر جفت شکاف در کاهش آبشستگی موضعی، درمقایسه با پایه‌های بدون شکاف و تک شکاف است. در این راستا، شبیه‌سازی سه بعدی میدان جریان اطراف پایه‌های استوانه‌ای به کمک نرم افزار فلوئنت انجام گرفته و تاثیر هر کدام از مدل‌های پایه بر رفتار میدان جریان و نیز گستردگی ناحیه تنش‌های برشی بحرانی مورد بررسی قرار گرفت. مدل‌سازی‌های انجام یافته تاثیر مثبت ترکیب شکاف‌سطح آب و شکاف بستر را بر کاهش تنش‌های برشی بستر و نیز کوچک‌تر شدن نواحی تنش‌های برشی بحرانی نشان داد. میزان درصد کاهش تنش برشی بستر پیرامون مدل پایه دارای جفت شکاف نسبت به مدل بدون شکاف برابر 65% است. همچنین ایجاد شکاف در پایه‌ها، از قدرت مخرب گردابه‌های پشت پایه می‌کاهد. با مقایسه منحنی سرعت جریان قبل از پایه، تغییرات سطح آب و نیز ناحیه تنش‌های برشی بحرانی، دقت بالای مدل آشفتگی rsm در شبیه‌سازی اثر آشفتگی جریان نتیجه گرفته شد.

3D Numerical study the effect of double Slots Placing in Piers on Reducing of the scour depth around Cylindrical Bridge Piers

Erosion around the piers is one of the main causes of the destruction of bridges, docks and other similar structures. Using of methods such as crosssection of pier, applying the slot on pier or combination of them, is the preparations which recommended to control and reduce the scour depth around the bridge piers. The purpose of this study is to investigate the effect of applying double slot in decreasing the local scour in comparison to the no slot pier and on slot piers. In this regard, the three dimensional simulation of flow field around cylindrical bridge piers has been conducted by Fluent and the effect of each of models based on behavior of flow field and the bed shear stress is studied. Done modeling showed the positive impact of combination of the bed slot and water surface slot on decreasing the bed shear stress and also the extension of critical shear stress. The reducing of bed shear stress around pier with double slot is 65% compared to the no slot and one slot pier. Also applying the slot in piers can be decrease the power of wake vortices. By comparison the velocity profile before the pier, variation of water surface and the extension of critical bed shear stress, the high precision of RSM turbulence model was concluded.