TY - JOUR ID - TI - Analysis of the Modeling Outputs of Shape Factor Effect on Flow Structure between Bridge Piers AU - Shaker Abdulatif Jalil PY - 2018 VL - 26 IS - 4 SP - 208 EP - 221 JO - Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل SN - 19920652 23128135 AB - The submerged flow through piers is a weak turbulent flow. In this flow viscosity damps the flow fluctuations caused by obstacle.The flowconditions are affected substantively by pier shape. For viewing the structural characteristics of flow, twenty two different piers shape has been studied experimentally and modeled numerically.Classical k-ε turbulence model has been employed and comparison has been carried between predicted free surface profiles and laboratory measurements and so has been done with the discharge.The determinants of flow structure that predicted such as viscous length, turbulent energy, turbulence energy percent, turbulent dissipation, energy coefficient and momentum coefficient have been investigated. The investigation leads that these determinants are well reflectors for pier shape and they are highly correlated to flow discharge and Froude number with adjusted coefficient of determination equals to 0.957 and 0.949 respectively.Statistical results show that piers of sudden tail expansion cause an average increase of 16% and 8.5% in the relative values of energy and momentum coefficients respectively compared with gradually expanded,while an average increase of 2%, 23% and 6% in maximum values of viscous length, turbulent dissipation and turbulence energy percent respectively.In addition 10 volumetric shape factors have been calculated and then automatic linear regression has been carried with the structural determinants. The adjusted of five shape factors have exceeded the 80% and the best one is the elongation shape factor.

تحليل مخرجات النمذجة لتأثير عامل الشكل على هيكل الجريان بين أعمدة الجسورالجريان المغمور المتدفق بين اعمدة الجسور هو ضعيف الاضطراب. تعمل قوى اللزوجة على تهدئة وتخفيف حدة الاضطرابات والتذبذب الناتجة من تأثير العقبات. كما تتأثر ظروف الجريان بشكل الاعمدة. ولعرض دراسة الاختلافات في هيلكلية الجريان فقد تم اختبار 22 شكلا مختلف من الاعمدة مختبريا ونمذجتها عدديا باستخدمة خوارزمية الاضطراب الكلاسيكية (K-ε ) لمحاكات التدفق واجريت مقارنة بين مخرجات المحاكات لمناسيب السطح الحر والقياسات المختبرية وكذلك مع قيم التصريف. تم استنباط محددات هيكل الجريان من نتائج المحاكات وكانت الطول اللزج، والطاقة المضطربة، ونسبة الطاقة المضطربة، والتبديد المضطرب، ومعامل الطاقة، ومعامل الزخم. لقد تبين ان هذةالحددات تعكس بشكل جيد تأثيراشكال الاعمدة وترتبط ارتباطا وثيقا بالتصريف وعدد فرود بمعامل التحديد المصحح يساوي 0.957 و 0.949 على التوالي.. وأظهرت النتائج الإحصائية أن الأعمدة ذات التوسع المفاجئ تؤدي إلى زيادة متوسطة نسبتها 16٪ و 8.5٪ في القيم المعاملات النسبية للطاقة الزخم على التوالي مقارنة مع التوسع التدريجي في شكل الأعمدة، في حين أن متوسط الزيادة 2٪ و 23٪ و 6٪ في القيم القصوى كل من الطول اللزج، التبديد المضطرب والطاقة المضطربة على التوالي. كما وتم حساب عشرة معاملات شكل حجمية لابعدية وايجاد الإنحدار الخطي المتعدد مع المحددات اعلاه حيث تجاوزت خمسة معاملات شكل القيمة 80% لمعامل التحديد المصحح(adj. ) .وكان أفضل معاملات الشكلتمثيلا لهيكل الجريان هو معامل الاستطالة. ER -