بررسی تجربی ساختار جریان تک موج عبوری از روی یک مانع مستطیلی با استفاده از تکنیک PIV

Abstract

یکی از روش­های حفاظت از سواحل، استفاده از موج­شکن­ها و موانع مغروق است. موج­شکن­ها با ایجاد جریان­های آشفته و گردابی باعث مستهلک شدن بخش اعظمی از انرژی موج می­شوند. در پژوهش حاضر با قرار دادن یک مانع مستطیلی در برابر تک موج، به تشکیل و گسترش گردابه­های ایجاد شده با استفاده از تکنیک PIV(Particle Image Velocimetry) پرداخته شده است. نتایج PIV نشان می­دهد با نزدیک شدن موج به مانع، به علت جدایش جریان، دو گردابه در اطراف لبه ابتدایی (1) و انتهایی (2) مانع تشکیل شده و با نزدیک­تر شدن موج به مانع، این گردابه­ها گسترش پیدا کرده و اندازه آن­ها بزرگ­تر می‌شوند. با رسیدن گردابه­ی تشکیل شده در لبه ابتدایی (1) مانع به انتهای مانع، دو گردابه با یکدیگر ترکیب شده و در نتیجه گردابه بزرگ­تری را تشکیل می‌دهند. در ادامه با استفاده از حسگرهای ارتفاع سنج موج، میزان کاهش ارتفاع موج قبل و بعد مانع اندازه­گیری شده و نتایج نشان می­دهد وجود مانع سبب کاهش 3% ارتفاع موج نسبت به حالت بدون مانع شده است. در نهایت، با محاسبه انتگرال فشار و شار اندازه حرکت از نتایج PIV حول مانع، میزان نیروی پسای وارد شده به مانع بدست می آید.