ارزیابی تأثیر خصوصیات هندسی پایه ها بر عملکرد موجشکن شمعی در برابر امواج دریا با استفاده از مدلهای فیزیکی و حل عددی

Abstract

موجشکن های شمعی از جمله موجشکن های باز هستند که تبعات زیست محیطی کمتری نسبت به شکل مرسوم موجشکن ها (موجشکن های توده سنگی) دارند. در این تحقیق برای بررسی رفتار موج شکن شمعی در برابر امواج از روش های دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، استفاده شده است. در تحقیق حاضر مدل پایه مربعی شکل مورد آزمایش در نرم افزار دینامیک سیالاتی شبیه سازی شده است. نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه و صحت سنجی گردیده است. در ادامه مدل نه پایه ای موجشکن شمعی با مقاطع دایره ای و مربعی مقایسه و مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این مدل تأثیر شکل و جهت گیری مقطع پایه موج شکن بر پارامتر ضریب بازتاب موج بررسی گردیده است. با توجه به روابط ارائه شده برای تک پایه مربعی، زاویه قرارگیری پایه های موجشکن در برابر امواج نامنظم به منظور بهبود کارایی موجشکن شمعی مورد ارزیابی قرار داده شده است. در طی این مقاله زوایای بهینه قرارگیری گروه پایه های مربعی (17=ψ، 15=ζ و 12=ψ، 10=ζ) در برابر امواج پیشنهاد گردیده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که عملکرد مدل موجشکن مورد مطالعه با مقطع مربعی برای پایه های موجشکن در بهترین حالت آن در قیاس با سایر حالات موجشکن، حداکثر 33 درصد و حداقل 7 درصد عملکرد بیشتری در بازتاب امواج دارد.