بررسی ساختار جریان آشفته و حمل رسوب در اطراف یک پایه مستطیلی دماغه گرد با استفاده از کفبند پایین‌دست

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد استهبان، دانشگاه آزاد اسلامی، استهبان، ایران.

2 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

3 گروه مهندسی عمران، واحد استهبان، دانشگاه آزاد اسلامی، استهبان، ایران .

چکیده

تعامل پیچیده بین جریان آشفته و ذرات رسوب در بستر منجر به آب‌شستگی موضعی در اطراف پایه پل می‌شود. بیشتر مطالعه‌های صورت‌گرفته در زمینه آب‌شستگی است و به بررسی ساختار جریان در اطراف پایه و به خصوص پایه با عامل حفاظتی کمتر توجه شده است. در این مطالعه، به بررسی جریان آشفته در اطراف پایه مستطیلی دماغه گرد با کفبند با اندازه‌گیری پروفیل‌های سرعت پرداخته شده و سهم هر یک از رخدادهای خودانفجار در تنش برشی رینولدز تعیین و مورد بررسی قرار گرفته است. سرعت‌های سه‌بعدی جریان در محور مرکزی کانال با استفاده از یک سرعت سنج صوتی اندازه‌گیری شد. داده‌های سرعت با استفاده از آنالیز کوادرانت برای شناخت مناطق حساس برای حمل و ته‌نشینی رسوب مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج نشان داد که رخداد جاروبی پدیده غالب می‌باشد. رخدادهای جاروبی و پرتابی مکانیسم موثری برای حمل رسوب در اطراف پایه با کفبند را دارند. بررسی تغییرات |S_(i,H) | به ازای H نشان داد که در پایین‌دست پایه سهم هریک از رخدادها در تولید تنش برشی رینولدز به علت وجود کفبند نسبت به بالادست پایه ضعیف‌تر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of turbulence flow structure and sediment entrainment around a round-nosed rectangular pier using a downstream bed sill

نویسندگان [English]

  • Ehsan Sanadgol 1
  • Manouchehr Heidarpour 2
  • Reza Mohammadpour Ghalati 3
1 Civil Engineering Department, Estahban Branch, Islamic Azad University, Estahban, Iran.
2 Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
3 Civil Engineering Department, Estahban Branch, Islamic Azad University, Estahban, Iran.
چکیده [English]

The complex interaction between turbulent flow and sediment particles in the bed results in local scour around the bridge pier. Most of the studies are in the field of scour and is less attention to investigation of the flow structure around the pier and in particular the pier with the protective agent. In this study, to investigate of the turbulent flow around a round-nosed rectangular pier with bed sill has been paid by measuring velocity profiles and the contribution of each bursting events to the Reynolds shear stress determined and has been investigated. Three-dimensional velocities of flow in the centerline of the channel were measured using an Acoustic Doppler Velocimeter. The velocity data has been investigated using quadrant analysis to recognize the susceptible regions for sediment entrainment and deposition. The results showed that the sweep event is the dominant phenomenon. Sweep and ejection events have an effective mechanism for sediment entrainment around the pier with bed sill. Investigation the variations |S_(i,H) | with H showed that in downstream of the pier, the contribution of each bursting events to the Reynolds shear stress production due to the presence of bed sill are weaker into the pier upstream.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bridge pier
  • Bed sill
  • Scour
  • Bursting events
  • Quadrant analysis

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 07 دی 1399
  • تاریخ دریافت: 19 فروردین 1399
  • تاریخ بازنگری: 29 آبان 1399
  • تاریخ پذیرش: 07 دی 1399
  • تاریخ انتشار: 07 دی 1399