مقایسه مدل های آشفتگی در تخمین تنش برشی بستر پیرامون تکیه گاه پل در مقطع مرکب

شکست پل ناشی از آبشستگی در تکیه گاه پل، ضرورت مطالعه در مورد میدان جریان پیرامون آن را روشن می-سازد. هدف این تحقیق، مقایسه نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی عددی تنش برشی بستر پیرامون تکیه گاه پل در مقطع مرکب توسط مدل flow-3d هست. به منظور استخراج نتایج تنش برشی بستر آزمایشگاهی، سرعت جریان در ترازهای مختلف عمق آب در دشت سیلابی، به وسیله سرعت سنج 3 بعدی الکترومغناطیس اندازه گیری شد. برای محاسبه تنش های رینولدزی کف کانال overline{u'w'}، overline{u'v'} و overline{v'w'} ، به دلیل عمق کم جریان در دشت سیلابی، از روش برون یابی تنش های رینولدزی به کف کانال استفاده شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد بیشترین میزان تنش برشی بستر در دماغه بالادست تکیه گاه هست. پس از شبکه بندی در مدل flow-3d، شبیه سازی هیدرولیکی جریان در 5 مدل آشفتگی طول اختلاط پرانتل، مدل یک معادله‌ای انرژی جنبشی آشفتگی، مدل دو معادله‌ای k-ɛ، مدل گروه‌های نرمال شده rng و مدلشبیه سازی گردابه های بزرگ اجرا گردید. مقایسه نتایج نشان می دهد نتایج مدل عددی توسط مدل آشفتگی rng مطابقت بیشتری با نتایج آزمایشگاهی دارد و به‌خوبی الگوی تنش برشی پیرامون تکیه گاه پل را پیش‌بینی می نماید. تنش برشی بستر در دماغه بالادست تکیه گاه توسط نتایج آزمایشگاهی و مدل آشفتگی rng در مدل عددی به ترتیب 84/3 و 6/4 نیوتن بر مترمربع به دست آمد.