عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی جریان زیرکش در منطقه شکست
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سازه های دریایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1473;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47154
- تاریخ دفاع
- ۰۷ مهر ۱۳۸۹
- دانشجو
- محمدامین قهرمانی
- استاد راهنما
- مسعود منتظری نمین
- چکیده
- درآب¬های کم¬عمق ساحلی، انتشار موج به سمت ساحل معمولاً با پدیده های پیچیده‌‌ای مانند شکست و بالا¬روی موج همراه است که از اهمیت خاصی در مهندسی سواحل برخوردار است. به عنوان مثال شکست موج استهلاک انرژی و جابجایی رسوب و تبادل مومنتوم بین موج و جریانات ساحلی را به همراه دارد. برای درک خصوصیات انتقال رسوب و نهایتاً پیش¬بینی ریخت¬شناسی ساحل، توانایی در پیش‌بینی دقیق هیدرودینامیک ساحلی امری ضروریست. به عنوان نمونه، جریان زیرکش در فرآیند حرکت رسوب (عمود بر ساحل) در درجه اول اهمیت قرار دارد. در کنار آزمایشهای فیزیکی، شبیه-سازی¬های عددی ابزار سودمندی برای فهم فرآیندهای طبیعی هیدرودینامیکی و طراحی سازه¬های ساحلی هستند. در این تحقیق از نرم افزار تجاریFLUENT در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی برای شبیه‌سازی جریان زیرکش و شکست¬های ریزشی و شیرجه¬ای کمک گرفته شده است. این نرم افزار مسائل جریان با سطح آزاد را از طریق حل معادلات ناویر-استوکس متوسط¬گیری شده زمانی رینولدز با دامنه وسیعی از مدل های آشفتگی، در دو یا سه بعد شبیه‌سازی می-کند. در مدل دو بعدی و دو فازه حاضر از مدل برای آشفتگی و حجم سیال برای تعقیب سطح مشترک آب و هوا استفاده شده است. تکنیک شبکه دینامیک نیز برای تولید موج به روش موج ساز پیستونی به خدمت گرفته شده است.
- Abstract
- In shallow waters in coastal zones, the shoreward wave propagation generally involves complex phenomena such as wave breaking and run-up, which are of fundamental importance in coastal engineering. For instance, wave breaking often induces energy dissipation, sediment transportation and momentum exchange between waves and near-shore currents. An ability to accurately predict near-shore hydrodynamics is essential to capture the characteristics of sediment transport processes and ultimately to forecast features of coastal morphology. For example, the cross-shore undertow current is recognized as being of paramount importance for the shore-normal sediment movements. Along with physical experiments, numerical simulations are useful tools for understanding natural hydrodynamic processes as well as designing coastal structures for in the field of coastal engineering. In this study, a commercially available CFD software, called FLUENT has been deployed for modeling spilling and plunging breakers and their induced cross-shore currents. This software is designed to solve transient, free surface flow problems based on the solution of the Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations with a wide range of turbulence models in two or three-dimensions. The present 2D two phase flow contains turbulence model and a VOF model to track air and water interface. The dynamic mesh technique is applied to generate waves similar to piston-like wave maker.
