نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 گروه مهندسی آب دانشگاه شهرکرد
2 دانشگاه شهرکرد
3 گروه مهندسی مکانیک دانشگاه زنجان
چکیده
یکی از تکنیک‌های حفاظت ساحلی استفاده از انواع موج‌شکن‌هاست. هدف این پژوهش بررسی اثر موج‌شکن‌های شمعی بر امواج ساحلی است. در این پژوهش با در نظر گرفتن موانع استوانه‌ای صلب در ساحل با شیب ثابت، به بررسی تأثیر زبری ناشی از آن‌ها بر الگوی جریان و امواج با مدل‌سازی عددی در نرم‌افزار OpenFOAM پرداخته شد. روش مورداستفاده در مدل‌سازی جریان روش RANS و مدل k-ω,SST است. مدل‌سازی‌ها در دو حالت با و بدون حضور موانع برای 3 ارتفاع متفاوت موج ورودی انجام شد. موانع صلب استوانه‌ای دارای قطر 9/0 و ارتفاع 32 سانتی‌متر بوده و در طول و عرض 45 سانتی‌متر و فواصل 15×15 سانتی‌متر و با چیدمان زیگزاکی قراردادِه شدند. در هر سه ارتفاع موج، وجود موانع به میزان زیادی باعث استهلاک نیروی امواج نسبت به حالت بدون مانع شده است. با ارتفاع موج 6، 9 و 12 سانتی‌متر موانع به ترتیب 47.17 ، 68.68 و 76.42 درصد بیش‌تر از حالت بدون مانع نیروی موج را مستهلک کرده‌اند. با افزایش ارتفاع موج، موانع نیروی بیش‌تری را جذب کرده‌اند. در ارتفاع موج 12 سانتی‌متر موانع نسبت به ارتفاع موج 9 و 6 سانتی‌متر به ترتیب 32.35 و 72.45(نسبت بدون بعد نیرو) درصد نیروی بیش‌تری را جذب کرده‌اند. در بحث میرایی امواج در حالات با مانع نسبت به حالات بدون مانع، توانایی موانع در کاهش ارتفاع موج و میرایی آن به‌طور متوسط 20.88 درصد بوده است. نتایج حاصل با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه شد. میزان نیروی جذب‌شده برای ارتفاع موج 6، 9 و 12 سانتی‌متر در مدل عددی به ترتیب 17.14، 4.23 و 7.86 درصد با مدل آزمایشگاهی اختلاف دارد، همچنین جذر میانگین مربعات خطای نرمال 0.07 و ضریب همبستگی 0.99 به دست آمد که بیانگر تطابق دو مدل عددی و آزمایشگاهی و عملکرد مناسب نرم‌افزار اپن فوم در مدل‌سازی است.
کلیدواژه‌ها
)