بررسي عددي اثرات مقياس بر الگوي جريان اطراف پايه‌هاي پل مستطيلي با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت

Numerical Investigation of the Scale Effects on Flow Pattern Around Rectangular Bridge Piers Using Fluent Software

الگوي جريان اطراف پايه شامل پروفيل سطح آب، پروفيل سرعت، سرعت برشي، تنش برشي و ... است. در اين تحقيق به بررسي تأثير شكل پايه و اثرات مقياس بر الگوي جريان در اطراف پايه پل مستطيلي به‌صورت عددي با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت و با معيار توزيع افقي سرعت (Vx) و توزيع قائم سرعت (Vy) پرداخته شده است. نتايج نشان مي­دهد كه در بررسي مؤلفه افقي سرعت براي پايه با مقطع مستطيلي شعاع فعاليت گرداب‌ها 8 برابر طول پايه، حداقل عرض كانال براي فعاليت گرداب­ها 16 برابر طول پايه، حداقل طول كانال در جلوي پايه 4 برابر طول پايه و در پشت پايه 25 برابر طول پايه و طول حداقل كانال براي فعاليت گرداب‌­ها 29 برابر طول پايه پل برآورد شد و نيز مؤلفه قائم سرعت، الگوي جريان در اطراف پايه پل را بررسي كرده ولي پارامتر مناسبي براي بررسي تأثير طول و عرض كانال نيست.

Flow pattern around the bridge piers includes water surface profile, velocity profile, shear velocity, shear stress distribution, etc. In this research, the effects of the base shape along with scale effects on the flow pattern around the rectangular bridge piers were numerically calculated through "Fluent Software", using Horizontal Velocity Distribution (Vx) and Vertical Velocity Distribution (Vy) criteria. The results showed that in studying the horizontal component of velocity (Vx) for the rectangular bridge piers, the vortices activity radius was 8 times of the length of the pier, and the minimum channel width for vortices activity was 16 times of the length of the Bridge pier; also, the minimum channel length in front of the pier was 4 times of the length of the pier and behind which, it was 25 times more than the bridge pier. Finally, the minimum channel length for the vortexes activity was calculated to be 29 times more than the bridge pier length. Furthermore, for the vertical component of velocity, the flow pattern around the base of the bridge cannot be an appropriate parameter for checking the effects of the length and width of the channel.