نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 دانشگاه صنعتی امیر کبیر

3 دانشگاه صنعتی سهند تبریز

چکیده

آمیزه تزریق با یک سرعت اولیه وارد درز می‌شود اما بسته به هندسه درز و خصوصیات دوغاب تزریقی، دوغاب به تدریج سفت شده و سرعت تغییرات کاملاً آشکاری از خود نشان می‌دهد. این تغییرات در راستای تزریق و عمود بر راستای تزریق رخ می‌دهد. در این تحقیق تغییرات هر دو مؤلفه سرعت در درزهایی با هندسه‌های گوناگون، با استفاده از اصول دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و روش عددی حجم محدود بررسی شده است. بدین منظور درزهایی با سطوح صاف و موازی و همچنین درزهایی دندانه اره‌ای شکل با جورشدگی‌های متفاوت مدل‌سازی شدند. نتایج نشان می‌دهد که مؤلفه سرعت در راستای تزریق در یک درز با سطوح صاف و موازی همواره توزیع سهمی شکلی در جهت بازشدگی درز از خود نشان می‌دهد. در درز دندانه اره‌ای شکل، در محل‌های تنگ شده مقدار آن افزایش می‌یابد و پروفیل آن از حالت سهمی شکل خارج شده و شکل موجی به خود می‌گیرد. سرعت در راستای عمود بر امتداد درز درون درزهای با سطوح صاف و موازی از ورودی درز تا محلی که دوغاب شروع به گیرش می‌کند برابر صفر است و از محل گیرش دوغاب به بعد آشکار شده و تغییر می‌کند. این مؤلفه از سرعت در درزهایی با سطوح دندانه اره‌ای از ابتدای درز غیرصفر بوده و چگونگی تغییرات آن  از نظر مقدار و علامت به میزان جورشدگی درز و نسبت بازشدگی درز (K)، جهت و شیب دیواره‌های درز بستگی دارد.
                                                                    
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Finite Volume Numerical Analysis of Joint Geometry Effect on Grout Velocity Changes with Variable Viscosity under Unsteady Turbulent Flow Regime

نویسندگان [English]

  • M Sharifzadeh 1
  • J Khani 2
  • Z Janati Aghdam 3
  • M Ahmadluy darab 3

1 Amirkabir University of Technology

2 Amirkabir University of Technology

3 Sahand University of Technology

چکیده [English]

The grout injected into the joint with a primary velocity but solidifies gradually depending on the joint geometry and grout characteristics. Therefore the velocity changes completely, both in the perpendicular and in the injection direction. In the present study, the changes of two velocity components in the joints with various geometries are investigated using computational fluid dynamics (CFD) and finite volume numerical method. For this purpose joints are modeled as parallel smooth plates and the saw-tooth with different matednesses. The results show that velocity component in the injection direction of a joint with parallel smooth plates always reveal parabolic distribution towards the joint aperture. In the saw-tooth joint, velocity component in the injection direction increases in the narrowed locations and its profile changes from parabolic to undulated form. The velocity component perpendicular to injection direction in the joints with parallel smooth plates equals to zero from joint entry up to the point in which grout starts to solidify and after that point this component emerges and then changes. Vertical component of velocity is non-zero in the saw-tooth joint from joint entry and the changes both in quantity and direction depend on joint matedness, joint aperture ratio (k) and joint walls direction and dip.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Computational Fluid Dynamics (CFD)
  • finite volume
  • Rock Joint
  • Matedness
  • grouting
  • Grout Velocity Components