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

فرسایش بستر اطراف پایه ها یکی از عوامل اصلی تخریب پل ها، اسکله ها و دیگر سازه های مشابه می باشد. استفاده از ابزارهای مختلف نظیر مقطع هندسی پایه، ایجاد شکاف در بدنه پایه و یا ترکیبی از این روش ها، تمهیداتی هستند که برای جلوگیری و کاهش عمق آبشستگی موضعی در اطراف پایه های پل پیشنهاد می شود. هدف این تحقیق بررسی تاثیر جفت شکاف در کاهش آبشستگی موضعی، درمقایسه با پایه های بدون شکاف و تک شکاف است. در این راستا، شبیه سازی سه بعدی میدان جریان اطراف پایه های استوانه ای به کمک نرم افزار فلوئنت انجام گرفته و تاثیر هر کدام از مدل های پایه بر رفتار میدان جریان و نیز گستردگی ناحیه تنش های برشی بحرانی مورد بررسی قرار گرفت. مدل سازی های انجام یافته تاثیر مثبت ترکیب شکاف سطح آب و شکاف بستر را بر کاهش تنش های برشی بستر و نیز کوچک تر شدن نواحی تنش های 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 پایه ها، از قدرت مخرب گردابه های پشت پایه می کاهد. با مقایسه منحنی سرعت جریان قبل از پایه، تغییرات سطح آب و نیز ناحیه تنش های برشی بحرانی، دقت بالای مدل آشفتگی RSM در شبیه سازی اثر آشفتگی جریان نتیجه گرفته شد.