عنوان پایان‌نامه
مطالعه عددی عملکرد هیدرودینامیکی موج شکن شناور همراه با ستون مایع نوسان کننده
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سازه های دریایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2069;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71238
- تاریخ دفاع
- ۳۰ اردیبهشت ۱۳۹۴
- دانشجو
- مریم مرتضوی
- استاد راهنما
- سیدپیمان بدیعی
- چکیده
- از آنجایی که درصد قابل توجهی از جمعیت جهان در مناطق ساحلی زندگی می کنند، ایجاد مناطق آرام و محافظت شده در برابر امواج برای پهلوگیری شناورها و سایر فعالیت‌های بندری امری ضروری است. با توجه به هزینه سنگین موج شکن‌های ثابت و نیز مدت زمان طولانی احداث آن‌ها، موج شکن‌های شناور به عنوان جایگزینی مناسب و اقتصادی برای موج شکن‌های توده سنگی سنتی به ویژه در بنادر ماهیگیری، بنادر در حال بازسازی و بنادر تفریحی مطرح می باشند. در این تحقیق مدلی عددی برای شبیه‌سازی اندرکنش موج با موجشکن شناور صندوقه‌ای و موجشکن شناور همراه با ستون نوسانگر آب در فضای دوبعدی توسط نرمافزار OpenFOAM ارائه گردیده است. هدف از ترکیب موجشکن شناور و ستون نوسانگر آب بهبود ضریب عبور موج می‌باشد. این شبیه‌سازی بر اساس حل معادلات ناویر- استوکس با رویکرد حجم محدود می‌باشد. سطح آزاد با استفاده از روش حجم سیال دنبال شده است. جهت صحت سنجی مدل از آزمونهایی نظیر موج سینوسی و موج ایستاده استفاده گردید. برای جذب امواج انعکاس یافته از یک ناحیه آسایش در ورودی و خروجی استفاده شده است. با حصول اطمینان از صحت عملکرد مدل، اندرکنش موج و موجشکن شناور همراه و بدون ستون نوسانگر آب شبیه‌سازی شد و نتایج بدست آمده با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه گردید و همخوانی مناسبی بین این دو مشاهده شد. در انتها به عنوان گام اول در تعمیم نتایج به کمک مدل عددی نسبت عرض محفظه جلویی به پشتی( با ثابت در نظر گرفتن مجموع عرض‌ها ) به عنوان یک پارامتر انتخاب شد تا تأثیر این تفاوت بر ضریب عبور سنجیده شود.
- Abstract
- In the densly populated coastal zones, providing a calm, protected area against waves is essential for berthing vessels and other port activities. Considering the high cost and lengthy construction period of bottom mounted breakwaters, floating breakwaters can be considered as an appropriate alternative, especially in marinas, rehabilitating and fishing ports. In this study the interaction between wave and box-shaped floating breakwater with oscillating water-column (OWC) have been investigated by numerical simulation using OpenFOAM software. The purpose of combining floating breakwater and OWC is to reduce wave transmission coefficient. This simulation is based on solving Navier-Stokes equations using Finite Volume method. Free surface is tracked by Volume of Fluid method. The test were carried out in a numerical wave flume and in the first step sinusoidal wave propagation and reflection in the flume were carried out using absorbing boundaries at both ends of the flume. It was shown that absorbing boundaries were quite capable to let the outgoing waves leave the test domain with no reflection, also absorb the reflected waves within the test domain at the wave inlet boundary. In the next step the interaction between waves and floating breakwater with and without OWC were simulated. The match between numerical and experimental results were convincing to a great extent. At the final step, unequal widths were chosen for front and rear chambers of OWC floating breakwater to investigate its effect on wave transmission coefficient.
