بررسی عددی تولید امواج نامنظم کاملا غیرخطی با استفاده از موج ساز باله ای

Abstract

بررسی عددی تاثیر امواج دریا بر سازه های دریایی و همچنین تجهیزات طراحی شده برای جذب انرژی امواج، نیازمند تولید موج مورد نظر با ویژگی های مشخص می باشد. در این پژوهش، یک روش عددی برای تولید امواج نامنظم کاملاً غیر خطی با فرض جریان لزج با حل کامل معادلات ناویر استوکس ارائه شده است. برای این منظور، برای مدلسازی حرکت موج ساز باله ای در درون آب از روش حوزه حل مجازی و برای ردیابی سطح آزاد سیال از روش نسبت حجمی سیال و همچنین برای میرا کردن امواج بازگشتی از انتهای حوزه حل، از روش افزایش ویسکوزیته سیال در این ناحیه استفاده شده است. مدل عددی به کار گرفته شده در این پژوهش بر مبنای روش حجم کنترل بوده و از روش گام زمانی جزئی دو مرحله ای برای جداسازی معادلات پیوستگی و مومنتوم استفاده شده است. در ابتدا پیشینه ی پژوهشی روش های مختلف تولید امواج به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته و در گام بعدی، برای نشان دادن قابلیت های روش عددی توسعه یافته، سه موج با ارتفاع و تیزی متفاوت مدلسازی شده است. نتایج نشان می دهد که روش عددی مورد استفاده به خوبی می تواند امواج نامنظم مختلف خطی تا کاملا غیر خطی با تیزی زیاد را مدلسازی کند. علاوه بر این می توان با استفاده از روش ارائه شده، امواج مورد نظر در آب های کم عمق و عمیق را با دقت خوبی مدلسازی کرد.