بررسی عددی پدیده ورتکس در برخورد جریان با موانع دایره، مربع، مثلث و پنج ضلعی با قطرهای مختلف

در برخی رودخانه ها سازه هایی در مسیر حرکت آب ساخته می شوند که باعث ایجاد گردابه‌های نوسانی در پایین‌دست این سازه ها می‌گردند. گردابه‌های ایجاد شده نیروهای نوسانی به این سازه ها وارد کرده و پایداری آنها را دچار مشکل می‌نمایند. در همین راستا در این تحقیق با استفاده از شبیه سازی عددی با نرم افزار solidworks به بررسی شکل و ابعاد موانع بر میزان نیروی وارده از طرف گردابه بر سازه های آبی پرداخته شد. نتایج نشان داد که هر چه ابعاد مانع کوچک تر می‌شود مقدار گردابه ایجاد شده کمتر می گردد، بیشترین میزان 5.2=st در 50000=re و برای مانع با قطر 0.09 صورت می گیرد. همچنین مانع مثلثی باعث ایجاد بیشترین گردابه در پایین دست خود شد و بیشترین مقدار عدد استروهال 7.8=st در 0.4=v در مانعی با قطر 0.05=d رخ داد. همچنین در مانع مربعی بیشترین مقدار گردابه در 0.05=d به قوع پیوست.

numerical study on vortices in collision of flow with circular, square, triangular, and pentagonal barriers of different diameters

numerical study on vortices in collision of flow with circular, square, triangular, and pentagonal barriers of different diametersstructures constructed on rivers induce downstream oscillating vortices. these vortices apply oscillating loads on the structure and harm its stability. this paper carried out numerical simulations in solidworks to explore the effects of the barrier shape and size on the load applied by the vortex on structures constructed in water streams. it was found that a reduction in the barrier size diminished the vortices. the highest strouhal number was calculated to be 5.2 at a reynolds number of 5000 and a barrier diameter of 0.09. the maximum downstream vortices were induced by the triangular barrier, and the maximum strouhal number occurred to be 7.8 at a velocity of 0.4 and a barrier diameter of 0.05. the maximum vortices induced by the square barrier occurred at a barrier diameter of 0.05. keywords: strouhal number, reynolds number, barrier, physical model, oscillation