1-2-توصیف جریان عبوری ازروی سیلندر 4
1-3-الگوی جریان ومکانیزم آبشستگی اطراف پایه‌ی پل 8
1-4-ضرورت انجام تحقیق 15
1-5-ساختارکلی پایان‌نامه. 17
فصل 2-مروری برمطالعات پیشین 19
2-1-مروری برمطالعات آزمایشگاهی وصحرایی پایه‌ی پل 20
2-2-مروری برمطالعات عددی جریان اطراف پایه‌ی پل 25
فصل 3-معادلات وروابط حاکم. 29
3-1-معادلات حاکم وگسسته‌سازی آن‌ها درروش حجم محدود. 30
3-1-1-معادلات حاکم برجریان سیال 30
3-1-2-خصوصیات جریان آشفته. 31
3-1-3-گسسته‌سازی 32
3-1-4-محاسبه میدان جریان 34
3-1-5-شرایط مرزی 36
3-1-6-مفهوم توابع دیواره 38
3-2-معادلات حاکم وگسسته‌سازی آن‌ها درروشSPH 40
3-2-1-اساس روشSPH 41
3-2-2-انفصال دامنه. 42
3-2-3-محاسبه‌ی گرادیان‌ها 43
3-2-4-تابع کرنل 44
3-2-5-به‌دست آوردن معادلاتSPH 48
3-3-الگوریتم حل 53
3-3-1-الگوریتم پیش‌بینی-تصحیح 53
3-3-2-الگوریتم ورلت. 54
3-3-3-الگوریتم سیمپلکتیک 55
3-3-4-الگوریتم بیمن 56
3-3-5-گام زمانی متغیر. 57
3-3-6-معادلات جسم شناور 58
فصل 4-معرفی برنامه‌های مورداستفاده. 60
4-1-معرفیSPHysics 61
4-2-نرم افزارOpenFOAM. 63
4-2-1-معرفیOpenFOAM. 64
4-2-2-فرایندحل درOpenFOAM. 67
فصل 5-نتایج عددی. 70
5-1-مقدمه. 71
5-2-مطالعه استقلال حل عددی ازشبکه. 71
5-3-آماده‌سازی مدل‌ها 78
5-4-نتایج 80
5-4-1-ضریب درگدررینولدزهای مختلف. 80
5-4-2-الگوی جریان اطراف پایه‌ی پل 84
5-4-3-میدان سرعت اطراف پایه‌ی پل 87
فصل 6-نتیجه‌گیری وپیشنهادات 91
6-1-مقدمه. 92
6-2-جمع‌بندی ونتیجه‌گیری 92
6-3-پیشنهادات برای آینده 93

فهرست اشکال

شکل‏1‑1 جریان عبوری ازروی سیلندربرای عددرینولدزکمتراز 4 وعددرینولدزبین 4 تا 40. 5
شکل‏1‑2 جریان عبوری ازروی سیلندربرای عددرینولدزبین 80 تا 200. 5
شکل‏1‑3 خطوط گردابه‌ ایفون کارمن 6
شکل‏1‑4 استفاده ازپره‌های مارپیجی به منظورجلوگیری ازایجادنوسان درگردابه‌هادراثرعبورجریان هواازروی میله استوانه‌ای  7
شکل‏1‑5 نموداراستروهال به عددرینولدز 8
شکل‏1‑6 الگوی جریان وحفره آبشستگی اطراف پایه پل 9
شکل‏1‑7 الگوی جریان وحفره آبشستگی اطراف یک پایه پل استوانه‌ای شکل 10
شکل‏1‑8 الگوی جریان درجلوی پایه. 12
شکل‏1‑9 مراحل فرسایش وبوجودآمدن گردابه‌های مختلف دریک دوره آبشستگی پایه پل 13
شکل‏1‑10 محل وچگونگی تشکیل گرداب‌های برخاستگی 13
شکل‏1‑11 نمودارمیزان آبشستگی به ازای الف)زمان ب)سرعت برشی 15
شکل‏1‑12 آبشستگی پایه پل که منجربه تخریب پل شده است (چم‌چال،کرمانشاه) 17
شکل‏1‑13 آبشتگی پایه‌ی یک پل درآمریکا 17
شکل‏2‑1 عمق آبشستگی درزوایا و اشکال مختلف پایه‌ی پل 22
شکل‏2‑2 عمق آبشستگی درآزمایشاتEttemaوRaudkivi 23
شکل‏2‑3 کانتورسرعت جریان اطراف پایه پل درپژوهشDeyوهمکاران 24
شکل‏2‑4 هندسه‌ی موردمطالعه درتحقیقHagerوOliveto. 25
شکل‏2‑5 دامنه‌ی حل درپژوهشValencia. 27
شکل‏2‑6 نتایج پژوهشJester وKallinderis دررینولدزهای مختلف جریان 28
شکل‏3‑1 سرعت برحسب زمان یک نقطه خاص درجریان آشفته. 32
شکل‏3‑2 فلوچارت الگوریتمSIMPLE برای حل معادلات جریان 36
شکل‏3‑3 پروفیل سرعت درنواحی مختلف لایه مرزی جریان آشفته. 40
شکل‏3‑4 تعریف بردارذره 43
شکل‏3‑5 تابع کرنل برای یک ذره‌ی مرکزی 44
شکل‏3‑6 کرنل درجه دوم ومشتق اول آن 45
شکل‏3‑7 کرنل درجه دوم ومشتق اول آن 46
شکل‏3‑8 کرنل اسپلاین درجه سوم ومشتق اول آن 47
شکل‏3‑9 کرنل درجه پنجم ومشتق اول آن 47
شکل‏3‑10 تغییرات زمانی ا
نرژی سیستم درطی پدیده شکست سد. 52
شکل‏3‑11 کنترل گام زمانی درپدیده شکست سد [35] 58
شکل‏4‑1 ورژن‌های مختلف کدمتن‌بازSPHysics 61
شکل‏4‑2 مدلسازی جسم شناوردرحضورامواج درSPHysics 62
شکل‏4‑3 فلوچارت عملکرد سابروتین‌هایSPHysicsgen. 63
شکل‏4‑4 فلوچارت عملکرد سابروتین‌هایSPHysics 64
شکل‏4‑5 نمایی ازیک مدل ساخته درOpenFOAMدرمرحله پس‌پردازش 65
شکل‏4‑6 نمایی ازکاربانرم‌افزارOpenFOAMدرمحیط لینوکس 67
شکل‏4‑7 گام‌های اصلی شبیه‌سازی درOpenFOAM. 67
شکل‏4‑8 ساختار پوشه‌های مدلسازی درنرم‌افزارOpenFOAM. 69
شکل‏5‑1 نمایی ازهندسه وابعاداستفاده شده درمدل 72
شکل‏5‑2 نمایش محدوده‌ی ناحیه 1 و 2 برای مش بندی درروش حجم محدود. 72
شکل‏5‑3 شبکه‌بندی اطراف سیلندر در نرم‌افزارGambitدر روش حجم محدود. 74
شکل‏5‑4 اندازه ذرات مختلف اطراف سیلندر برای روشSPH 76