Numerical investigation of coherent structures forming around bridge piers sitting on an inclined surface

Köprü ayakları etrafında oluşan akım yapıları bölgedeki oyulma çukurunun oluşumuna doğrudan etki etmektedir. Bu çalışmada, eğimli bir yüzey üzerinde oturan köprü ayakları etrafında oluşan üç boyutlu akım yapılarını incelemek için ayrışan döngü benzetimi kullanılmıştır. Bu çalışmada düz zemin koşullarında oyulma başlangıcı incelenmiştir. Çalışmada yüksek ve düşük Reynold sayısına akımlar için iki farklı durum incelenecektir. Düşük Reynold sayısına sahip akım deneysel kanal akımlarının karakteristik özelliği olup yüksek Reynold sayısına sahip durum ise doğada genellikler var olan koşullar temsil etmektedir. Ayrıca literatürdeki eğimli olmayan bir yüzeyde yapılan bir çalışmayla karşılaştırma yapılmıştır. Her iki simülasyonda köprü ayağı etrafında oluşan at nalı vortekslerinin oluştuğu gözlemlenmiştir. Simülasyonlarda yatak üzerindeki kayma gerilmesi değerleri değerlendirilecek ve bu da olası oyulma bölgeleri hakkında değerli bilgiler verecektir. Sonuç olarak köprü ayağının her iki yanındaki hızlanma bölgelerinde ve ayrışmış kesme tabakaları boyunca yüksek zemin gerilmesi değerlerinin oluştuğu gözlemlenmiştir. Bu gerilmeler her iki benzetimde de sığ kanal tarafında derin kanal tarafında göre daha geniş bir bant boyunca etkili olduğu gözlemlenmiştir. Bu çalışmanın sonuçları literatür ile karşılaştırıldığında, oyulma oluşumu açısından eğimli kanalların daha kritik olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Ayrışan döngü benzetimi, Akım yapıları, Köprü ayağı