بررسی آبشستگی موضعی در اطراف پایه پل باله¬ای شکل با طوق

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

روش­های مهار و جلوگیری از آبشستگی بر روی مکانیزم آبشستگی پایه­ریزی شده است. یکی از این رو­ش­ها بررسی شکل هندسی پایه­های پل و نصب طوق در اطراف آن می­باشد. در این تحقیق با بکارگیری 9 شکل هندسی مختلف از پایه­های پل و نصب طوق در سطح بستر، سرعت آبشستگی و عمق حفره آبشستگی اطراف آنها با پایه استوانه­ای شکل مقایسه شده است. همچنین اثر طول در روی پایه­های باله­ای شکل نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که پایه باله­ای شکل با طول نسبی 85/3 به علت کاهش قدرت گرداب­های نعل اسبی و حذف گرداب برخاستگی بیشترین کاهش آبشستگی را از خود نشان داده و در مقایسه با شکل­های مختلف پایه، در کاهش حداکثر عمق آبشستگی اثر بهتری داشته است و نسبت به پایه­ استوانه­ای باعث کاهش حدوداً  22 درصدی حداکثر عمق آبشستگی شده است. همچنین استفاده از طوقی با قطر 2 برابر قطر پایه، در پایه باله­ای شکل نسبت به پایه استوانه­ای حدود 80 درصد حداکثر عمق آبشستگی را کاهش داده و زمان تعادل را نیز افزایش داد. همچنین پایه باله­ای شکل که بصورت برعکس در جهت جریان قرار می­گیرد موجب کاهش 60 درصدی، در حداکثر عمق آبشستگی در جلوی دماغه پایه نسبت به حالت اولیه آن  می­شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Local Scour around Airfoil Shaped Pier with Collar

نویسندگان [English]

  • Nasrin Hasanpour
  • Ali Hosseinzadeh Dalir
  • Hadi Arvanaghi
چکیده [English]

Methods to control and reduce local scour are based on the scour mechanism. One of these methods is the application of collar around piers and using different bridge piers geometries. In this study eight different shapes of bridge piers were used with collar around them and the obtained scour depths and rates were compared with those of circular pier. The effect of airfoil shaped piers length was also investigated. The results showed that the airfoil shaped pier with relative length of 3.85 was more effective  than the other shapes of piers due to reduction of  power of horseshoe and wake vortices and the maximum scour depth reduced 22% compared to the cylinderical pier. Furthermore,  using  a collar with a diameter two times greater than the pier diameter in the airfoil shaped piers decreased the maximum scour depth up to 80% in comparison with circular pier and the equilibrium time of scour also increased. Also, the airfoil shaped piers which were located in flow path in inverse direction, reduced the  maximum scour depth in front of pier about 60%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Airfoil shaped pier
  • Bridge pier geometry
  • collar
  • Local scour