Reducción de la erosión alrededor de estribos de puente semi-elípticos: Aplicación de elementos de rugosidad
Autores: Rezaie, Afsaneh; Afzalimehr, Hossein; Sohrabi, Sina; Nazari-Sharabian, Mohammad; Karakouzian, Moses; Ahmadi, Reza
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Reducción de la erosión alrededor de estribos de puente semi-elípticos: Aplicación de elementos de rugosidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estribos de puente
Elementos de rugosidad
Patrón de flujo
Proceso de erosión
Separación
Turbulencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los estribos de los puentes en los cauces de los ríos inducen erosión local. Investigaciones recientes indican que la introducción de elementos de rugosidad en la superficie de los estribos del puente puede influir en el patrón de flujo alrededor del estribo, reduciendo la intensidad de los remolinos y desviando el flujo lejos del estribo. Los elementos de rugosidad que sobresalen de la superficie del estribo, con un grosor, protrusión y espaciado específicos, influyen en el proceso de erosión al aumentar la turbulencia. Este estudio investiga el impacto de los elementos de rugosidad y su espaciado en la erosión por agua clara en los estribos de los puentes. Los resultados revelan una notable reducción en la profundidad de erosión a medida que disminuye el espaciado entre los elementos de rugosidad y aumenta su grosor en la superficie del estribo. Además, un aumento en la relación de espaciado de rugosidad a protrusión de rugosidad (s/p) conduce a una profundidad de erosión amplificada. Adicionalmente, la presencia de rugosidad en la superficie del estribo altera las características de la pendiente del agujero de erosión en respuesta a los cambios en la profundidad del flujo. En particular, la ausencia de rugosidad exhibe una pendiente aumentada a medida que aumenta la profundidad del flujo, mientras que la presencia de rugosidad resulta en una pendiente reducida en las tres profundidades de flujo examinadas. Notablemente, la pendiente y la profundidad máxima del agujero de erosión bajo la influencia de los elementos de rugosidad ocurren en ángulos de 50 a 70 grados. Además, la pendiente y la profundidad del agujero de erosión disminuyen a un valor mínimo en dimensiones específicas de rugosidad (s = 0.17 L y p = 0.17 L).
Descripción
Los estribos de los puentes en los cauces de los ríos inducen erosión local. Investigaciones recientes indican que la introducción de elementos de rugosidad en la superficie de los estribos del puente puede influir en el patrón de flujo alrededor del estribo, reduciendo la intensidad de los remolinos y desviando el flujo lejos del estribo. Los elementos de rugosidad que sobresalen de la superficie del estribo, con un grosor, protrusión y espaciado específicos, influyen en el proceso de erosión al aumentar la turbulencia. Este estudio investiga el impacto de los elementos de rugosidad y su espaciado en la erosión por agua clara en los estribos de los puentes. Los resultados revelan una notable reducción en la profundidad de erosión a medida que disminuye el espaciado entre los elementos de rugosidad y aumenta su grosor en la superficie del estribo. Además, un aumento en la relación de espaciado de rugosidad a protrusión de rugosidad (s/p) conduce a una profundidad de erosión amplificada. Adicionalmente, la presencia de rugosidad en la superficie del estribo altera las características de la pendiente del agujero de erosión en respuesta a los cambios en la profundidad del flujo. En particular, la ausencia de rugosidad exhibe una pendiente aumentada a medida que aumenta la profundidad del flujo, mientras que la presencia de rugosidad resulta en una pendiente reducida en las tres profundidades de flujo examinadas. Notablemente, la pendiente y la profundidad máxima del agujero de erosión bajo la influencia de los elementos de rugosidad ocurren en ángulos de 50 a 70 grados. Además, la pendiente y la profundidad del agujero de erosión disminuyen a un valor mínimo en dimensiones específicas de rugosidad (s = 0.17 L y p = 0.17 L).