شبيه‌سازي عددي الگوي ‌جريان با استفاده از نرم‌افزارSSIIM حول يك سازه

Numerical Simulation of Flow Pattern Using SSIIM Software around a Structure

چكيده: مطالعات انجام شده روي سازه‌هاي هيدروليكي به خصوص اطراف پايه‌هاي پل نشان مي‌دهد كه يكي از عوامل اصلي تخريب پل‌ها آشفتگي موضعي جريان است. براي اينكه بتوان طراحي اقتصادي و قابل اطمينان داشت، ‌بايد حداكثر عمق آبشكستگي در اطراف پايه‌ها را به دست آورد. برآورد حداكثر عمق آبشستگي با هدف تعيين عمق لازم براي پايه‌هاي پل لازم است، زيرا در غير اين صورت ممكن است منجر به تخريب پل شود. در اين پژوهش از نرم‌افزارSSIIM استفاده شده است كه به صورت سه‌بعدي، معادلات جريان و رسوب را لحاظ مي‌كند. در اين نرم‌افزار، ميدان جريان از معادلات ناويراستوكس و مدل آشفتگي k- به دست مي آيد و سپس، با استفاده از حل غيردائمي ميدان رسوب و معادله پيوستگي، تغييرات تراز كف در اطراف پايه پل محاسبه مي‌شود. مقايسه نتايج نشان مي‌دهد كه عمق آبشستگي با زياد شدن ارتفاع، افزايش مي‌يابد و اگر شيب زاويه‌اي از يك حد بالاتر رود، تخريب ديواره حفره آبشستگي را همراه دارد.

Studies on hydraulic structures, especially around the bridge bases, show that one of the main causes of bridge destruction is the local turbulence of the flow. In order to be economical and reliable design, you have to get the maximum depth of deflection around the bases. Estimating the maximum depth of scouring with the purpose of determining the depth required for bridge bridges is necessary, as otherwise it may lead to bridge collapse. SSIIM software is used in this study, which takes into account the flow and sediment equations in a three-dimensional fashion. In this software, the flow field is obtained from the Navier-Stokes equations and the K-ε turbulence model, and then, using the nondetective solution of the deposit field and the continuity equation, the ground level changes are calculated around the bridge's base. Comparison of the results shows that the scour depth increases with increasing height, and if the angular gradient exceeds a limit, then the destruction of the wall of the scouring cavity is accompanied.