بررسی تاثیر فرم های هندسی مختلف کوهان بر عبور ماسه از خطوط در مناطق کویری راه آهن

هجوم ماسه های روان به خطوط موجود راه آهن باعث رسوب ماسه روی خطوط و مسدود شدن خط آهن، کندی سیرو بعضا قطارها، خروج از خط، صدمه زدن به ساختار و انعطاف خط، خرابی علایم الکتریکی ناوگان ریلی می گردد. رویکرد این تحقیق باز گذاشتن مسیر عبور ماسه با استفاده از دال خط کوهاندار بوده است که در این زمینه به بررسی تاثیر فرم هندسی کوهان در عبور ماسه، بهینه کردن فرم موجود، تعیین فاصله بهینه فاصله ریلی از کف دال و ارایه طرح بهینه جهت حرکت آسان ماسه پرداخته شده است. تحلیل های سیالاتی در نرم افزار ( به کمک مدلسازی عددی) براساس حداقل مقدار رسوب ماسه بر روی دال، مشخصات دانه بندی و ویسکوزیته و میزان ضریب فشردگی ماسه با اعمال سرعت و جهت باد انجام شده است. در این راستا با استفاده از اصول مکانیک سیالات (آیرودینامیک)، محدودیت ها و الزامات طراحی و بارگذاری تروارس های راه آهن و همچنین دال های طراحی شده، با کمک نرم افزار Rhaino شکل های مختلف هندسی کوهان که دارای رفتار آیرودینامیک مناسبی بوده اند طراحی و شبیه سازی شده است، این شکل ها در ابعاد، ارتفاع و حجم های مختلف نظیر مدل دایره ای، مدل کمینه شده و ... طراحی شده و با نرم افزار Fluent شبیه سازی انجام شده است. پارامترهایی که در این تحقیق در مدل های مختلف مورد استفاده قرار گرفته است، شامل Vf (کسر نسبت حجمی)، Mass (جرم ماسه رسوبی بر دال خط کوهاندار ) و Q (دبی ماسه عبوری ) و V (حجم فرم هندسی) بوده است که در نتیجه تحلیل های صورت گرفته شکل با فرم دایره ای مخروطی با ارتفاع 20 سانتی متر (M-C20) به عنوان یکی از فرم های هندسی دارای کارایی بهتر برای کوهان معرفی شده و مشخص شده است که مقاطع دایره ای شکل ماسه را بسیار سریع تر از سایر فرم های بیضی ترکیبی کمینه شده ((M xtmi- و بیضی ترکیبی معمولی (M xntm-) خارج می کنند و با توجه به تحلیل صورت گرفته و بررسی نمودارها افزایش ارتفاع کوهان ها لزوما باعث افزایش دبی ماسه عبوری در بازه زمانی تحلیل نشده است که لازم است در تعیین ارتفاع کوهان ها دقت مضاعف صورت گیرد.

کلیدواژه ها:

دال خط ، ماسه های روان ، منطقه ماسه گیر ، شبیه سازی جریان ماسه