عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی اندرکنش موج و موج شکن شناور با ملحوظ کردن دینامیک موج شکن و کابل های مهاری
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سازه های دریایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2075;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69163
- تاریخ دفاع
- ۳۱ تیر ۱۳۹۴
- دانشجو
- یاشار رفعتی
- استاد راهنما
- مسعود منتظری نمین
- چکیده
- در این پایان نامه دو هدف کلی مدنظر قرار گرفته شده است. هدف اول بررسی تاثیر پارامترهای مهاری در عملکرد هیدرودینامیکی موج‌شکن شناور و هدف دوم ایجاد یک مدل عددی دقیق برای شبیه‌سازی اندرکنش موج و موج‌شکن شناور بوده است. در این تحقیق مدل موج‌شکن شناور در یک فلوم عددی با استفاده از نرم افزار متن باز OpenFOAM ایجاد شده است. معادلات حاکم در این نرم افزار معادلات نویر-استوکس می‌باشد که برای جداسازی از روش حجم محدود استفاده شده است. برای اعمال اثر آشفتگی از مدل k-? استفاده شده است و برای جداسازی دو فاز آب و هوا روش حجم سیال مورد استفاده قرار گرفته شده است. تحلیل کابل‌های مهاری به شیوه دینامیکی با استفاده از روش اجزا محدود در هر گام زمانی صورت گرفته است. بعد از ساخت مدل عددی، نتایج حاصل از این مدل با نتایج حاصل از مدل آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته است تا صحت نتایج حاصل از مدل عددی نمایان گردد. بعد از تحقیق در صحت نتایج بدست آمده، تاثیر پارامترهای مهاری در عملکرد هیدرودینامیکی موج‌شکن شناور مورد بررسی قرار گرفته است. این پارامترها عبارتند از شیب مهار، سختی مهار، طول نسبی مهار و محل اتصال مهار به جسم شناور. تاثیر هریک از این پارامترها در مقدار ضریب عبوری، دامنه دوران موج‌شکن شناور و دامنه نوسان موج‌شکن شناور در راستای افقی و قائم تحت اثر امواج منظم با پریودهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته شده است. در انتها برای هریک از پارامترهای مهاری مقادیر خاصی برای پریودهای مختلف امواج پیشنهاد شده است.
- Abstract
- The main objectives of the present study are to investigate the effect of mooring line configuration on hydrodynamic performance of floating breakwater and introduction of an accurate numerical model to simulate the wave-floating breakwater interaction. In this study, the model of floating breakwater is built in a numerical wave tank using OpenFOAM, which is an open-source CFD toolbox. The tank model is based on Reynolds-averaged Navier-Stokes equations (RANS). In order to estimate the turbulence, the k-? model is employed. The volume of fluid (VOF) method is adopted to capture water-air free surface. The mooring lines are analyzed dynamically using finite element method (FEM). In following, the numerical model is validated by comparing the results of the model with the results of the experimental model, which has been performed formerly by other investigators. In the next step, the effect of different mooring parameters on hydrodynamic performance of floating breakwater are investigated under regular incident waves with different values of wave period. Mooring parameters are inclination, stiffness, relative length, and attachment point of mooring lines. The effect of each of these parameters on transmission coefficient, roll, heave and sway motions of floating breakwater has been investigated separately. Finally, specific values are proposed for each of these parameters for different wave periods.
