آنالیز هیدرودینامیکی بارج شناور با آبخورهای مختلف تحت اثر امواج در حوزه فرکانسی

Abstract

در این مقاله رفتار یک بارج شناور در موج و نیروهای هیدرودینامیکی وارده به آن، با استفاده از تئوری پتانسیل و مبتنی بر حل عددی المان مرزی به کمک نرم افزار Ansys Aqwa مورد بررسی قرار گرفت. معمولا شناورها در طول دوره بهره‌برداری خود تحت اثر امواج با ارتفاع‌ها و فرکانس‌های مختلفی قرار ‌می‌گیرند. همچنین با توجه به نوع و وزن بارهای مختلف، بارج در شرایط عملیاتی خود، آبخورهای مختلفی خواهند داشت. علاوه بر اینکه این بارهای سنگین‌تر از تناژهای معمول بر تثبیت موقعیت شناور نیز اثر گذار هستند. هدف اصلی در این مقاله، بررسی تأثیر دو عامل مهم، جهت موج و آبخور، بر روی حرکات کوپله شش درجه آزادی بارج است. بدین منظور ابتدا نتایج آنالیز عددی در آبخور طراحی، با نتایج نیومن اعتبارسنجی گردید. سپس اثر آبخورها و جهت‌های مختلف امواج بر رفتار بارج شناوردر موج مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل نشان داد که بیشترین نیروی تفرق-فرودکریلف در راستای Yaw با دوره تناوب‌ 12 ثانیه و در جهت 45 درجه، بیشترین نیروی فرودکریلف در راستای Roll با دوره تناوب‌ 8 ثانیه در زوایای 90 و 90- درجه و بیشترین نیروی تفرق در راستای Yaw با دوره تناوب‌ 12 ثانیه و زاویه 45 درجه بر روی سازه اتفاق ‌می‌افتد. همچنین پاسخ‌های سازه برای موج‌های با دوره تناوب‌ 19 ثانیه و بیشتر با افزایش آبخور تغییر چندانی نشان نمی‌دهد.