Численное моделирование турбулентных потоков над подтопленными плитами мостов

В настоящее время изменение климата является одной из самых серьезных угроз и глобальных проблем. Оно вызывает увеличение числа стихийных бедствий, таких как ураганы, штормы, тайфуны и наводнения. В этих критических гидрологических условиях, транспортная инфраструктура, включающая в себя мосты, легко подтапливается, повреждается и разрушается. Оценка устойчивости моста, определение гидродинамических сил, действующих на мосты, и понимание сложного режима потока во время и после затопления, играют важную роль в определении вероятности возникновения рисков аварии для существующих мостов и оптимальной конструкции будущих мостов. В настоящей работе турбулентный поток с большим числом Рейнольдса над подтопленным настилом моста с различным соотношением длины к толщине был численно исследован с использованием программы ANSYS FLUENT. Соответственно, коэффициенты поджатия потока и затопления равны 0,23 и 2. Используемая k–ε модель и объем фракции (VOF) были применены для прогнозирования совокупности профилей свободной поверхности воды над настилом моста и характеристики турбулентности, включая влияние подпора в верхнем бьефе моста. Была изучена зависимость соотношения длины к толщине настилов мостов от коэффициента сплошности конструкций.