بررسی مسائل آبشستگی موضعی در اطراف خطوط لوله با استفاده از مدل های عددی و فیزیکی

در این مقاله ابعاد مختلف فرآیند آبشستگی در اطراف خطوط لوله تحت اثر جریانهای ماندگار با استفاده از مدل های عددی و فیزیکی بررسی شده است. برای محاسبه بیشینه عمق آبشستگی در زیر لوله، مدلی ریاضی بر اساس معادله دوبعدی لاپلاس ارائه گردیده و فرآیند آبشستگی به صورت دو بعدی در صفحه (x-z) مدل سازی گردیده و برای گسسته­سازی و حل معادله حاکم بر میدان محاسباتی از روش حجم محدود استفاده شده است. در مدل­ عددی تهیه شده برای محاسبه نیمرخ بستر تغییر شکل یافته در اثر آبشستگی که تحت اثر نیروهای وارد بر مواد رسوبی بر روی بستر دریا حاصل می­شود، از یک مرز معادل استفاده شده که با استفاده از روش تکرار نیوتن رافسون محاسبه می­گردد. در مدل های آزمایشگاهی نیز  سعی شده است که اثر پارامترهای مختلفی نظیر قطر لوله­ها، عمق آب، سرعت جریان و اندرکنش لوله­های موازی با همدیگر بر روند فرآیند آبشستگی بررسی شود. سرانجام نتایج مدل­سازی عددی با نتایج به دست آمده از مدل فیزیکی و دیگر نتایج تجربی مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

Scour ، Pipelines ، Numerical Modeling ، Physical Modeling ، Steady Current ، Finite Volume Method ، آبشستگی ، خطوط لوله ، مدل سازی عددی ، مدل­سازی فیزیکی ، جریان ، حجم محدود