Hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile köprü kenar ayakları etrafındaki hız dağılımının incelenmesi

Abstract

Akarsu köprüleri büyük taşkınlar esnasında genellikle hasar görmekte veya yıkılmaktadır. Hasar nedenleri genellikle taban seviyesi alçalması ve köprü açıklığındaki yerel oyulmalara bağlanmıştır. Bu konu son yıllarda araştırmacıların yoğun ilgisine sahip olmakla birlikte henüz istenilen aşamaya ulaşılamamış ve evrensel bir yöntem geliştirilememiştir. Bu nedenle kontrol edilebilir laboratuar koşullarında akarsu ve köprü ayakları konularında elde edilecek veriler, uygulamada karşılaşılan sorunların çözümü, hidrolik etkenlerin konu üzerindeki etkisinin anlaşılabilmesi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda, hesaplamalı akışkanlar dinamiği esaslarına dayanan sayısal modeller benzer problemlerin çözümünde ve bu verilerin değerlendirilmesinde alternatif araçlar olmaktadırlar. Bu çalışmada, dikdörtgen, silindir ve trapez geometriye sahip köprü kenar ayakları civarındaki hız dağılımını incelemek için FLOW 3D bilgisayar programı vasıtasıyla 3 boyutlu sayısal modelleme yapılmıştır. Modelleme sonucu bulunan sayısal sonuçlar daha önce yapılmış deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır.

Bridge failures are described as the flow-induced erosion of soil material from around bridge abutments and piers set in rivers. It is caused by an acceleration of flow around the bridge foundation that accompanies a rise in water levels during floods. However this topic has a great interest of researchers in recent years but still failed to reach the desired stage, and a universal method has not been developed. Therefore laboratory experiments and field observations widely used to understand scour mechanism around bridge abutments and piers. In recent years, mainly based on computational fluid dynamics, numerical modeling and evaluation of these data for the solution of similar problems, has become as an alternative tool. In this study, in order to investigate velocity distribution around rectangle, cylinder and trapeze shaped bridge abutment, three-dimensional numerical model was generated by using the FLOW 3D computer program. Modeling results were compared with experimental results in literature.