عنوان پایان‌نامه
مدل عددی سازی عددی اندرکنش موج و موج شکن?های مستغرق در فضای دو بعدی قائم
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی آب - رودخانه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2255;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76223;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2255;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76223
- تاریخ دفاع
- ۰۳ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- سروش علی عسگری
- استاد راهنما
- سیدپیمان بدیعی
- چکیده
- موج‌شکن‌های مستغرق به‌واسطه‌ی مزایایی که نسبت به سایر سازه‌های حفاظت از سواحل دارند در سال‌های اخیر موردتوجه قرارگرفته‌اند. به‌منظور مدل‌سازی اندرکنش موج و موج‌شکن‌های مستغرق متخلخل مدلی عددی در فضای دوبعدی قائم توسعه داده‌شده است. این مدل بر اساس معادلات ناویراستوکس بسط داده‌شده برای محیط متخلخل، در شکل تراکم ناپذیر و غیردائمی بنا شده است. اثر تخلخل با استفاده از ضرایب پسا و اینرسی در معادلات وارد شده است. الگوریتم حل عمومی شامل استفاده از روش پروجکشن تصحیح فشار بر اساس حذف سرعت‌ها و تکنیک تفکیک زمانی می‌باشد. شبکه‌بندی محیط از دو بخش مجزا تشکیل شده است. در پایین‌تر از تراز تاج موج‌شکن مستغرق شبکه ثابت و بالای تاج موج‌شکن شبکه متحرک تعبیه شده است. برای مکان مجهولات از سیستم جابجا شده‌ی استاندارد استفاده شده است. مدل به شکلی کاملاً دینامیک سطح آزاد را با در نظر گرفتن شکست موج شبیه‌سازی می‌نماید. تعیین ضرایب پسا و اینرسی با استفاده از واسنجی و به روش سعی و خطا انجام شده است. به‌منظور تصدیق عملکرد مدل در شبیه‌سازی تخلخل از دو آزمایش فیزیکی مرتبط با موج‌شکن‌های مستغرق متخلخل، استفاده شده است. روش بکار برده شده در برنامه‌ی حاضر در مقایسه با روش‌هایی نظیر VOF و MAC که در شبیه‌سازی سطح آزاد آب در موارد مشابه استفاده شده‌اند، از نظر محاسباتی کم‌هزینه بوده و درعین‌حال نتایج قابل‌قبولی از مدل‌سازی‌ها حاصل شده است.
- Abstract
- The interaction of water waves and submerged breakwater is studied by a newly developed 2DV model. This model can simulate porosity effects on free surface flow through submerged breakwaters. Extended Navier-Stokes equations in their incompressible and unsteady form are applied as the basis of the model. Equations are solved by projection method, which uses velocity elimination and time splitting techniques. The solution domain is resolved by two separate grid structure. At the top of submerged breakwater’s crest, a boundary fitted adaptive gridding is applied and below the breakwater crest fixed gridding is used. Free surface is also calculated as a function of horizontal velocity. Validation of the simulations is carried out by comparing the results with two physical model experiments on permeable submerged breakwaters. The proposed modeling approach is quite efficient in terms of computational cost with reliable performance. Keywords: Numerical modeling, Submerged breakwater, Porosity
