شبیه‌سازی موج‌شکن نیمه‌استوانه‌ای در حالت غیریکنواخت در آب کم عمق

Abstract

موج‌شکن‌ها سازه‌های ساحلی و فراساحلی هستند که از بنادر و سواحل در برابر امواج و جریان‌های ساحلی محافظت می‌کنند. موج‌شکن‌ها با کاهش ارتفاع موج و در نتیجه انرژی موج، نیروی موج را قبل از رسیدن به سواحل یا بنادر کاهش می‌دهند. ارتفاع موج در نزدیکی سواحل و در آب کم عمق نسبت به آب عمیق بیشتر می‌باشد. در این مطالعه، با توجه به پرهزینه و زمان‌بر بودن آزمایش یک نمونه موج شکن، نحوه‌ی شبیه‌سازی به وسیله‌ی نرم‌افزار استار مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، موج‌شکن نیمه‌استوانه‌ای در سه حالت بدون سرعت جریان برای مدل، با سرعت جریان برای مدل و با سرعت جریان برای نمونه اصلی شبیه‌سازی می‌شود. فضای شبیه‌سازی در شرایط غیریکنواخت، آب با عمق متوسط، خط آب بالاتر از سازه و با استفاده از حل کننده‌ی RANS می‌باشد. در نهایت،‌ نتایج حاصل از شبیه‌سازی با نتایج عددی و آزمایشگاهی گذشته مورد صحت‌سنجی و مقایسه قرار گرفته است. نتایج شبیه‌سازی دارای همخوانی خوبی با نتایج عددی و آزمایشگاهی می‌باشند. در نتیجه، از مدل‌های فیزیکی و حوزه شبیه‌سازی مدل شده می‌توان برای شبیه‌سازی سازه‌های ثابت دریایی استفاده نمود. استفاده از موج‌شکن نیمه‌استوانه‌ای در آب‌های عمیق با مشکلاتی همچون افزایش فضا و مصالح مصرفی روبرو می‌شود که برای رفع این مشکل موج‌شکن نیمه‌استوانه‌ای مرکب مدل و مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست‌ آمده، درگ وارده بر این سازه نسبت به سازه اولیه افزایش یافته اما با توجه به طراحی، سازه فضای کمتری را اشغال و مناسب استفاده در آب-های عمیق نیز می‌باشد.