مطالعه عددی عملکرد موج شکن شناور با صفحات مشبک زیرین در امواج دریا

در این تحقیق به بررسی عملکرد نوع خاصی از موج شکن شناور که دارای صفحات مشبک زیرین است در شرایط محیطیدریای خزر پرداخته شده است. از اینرو از رویکردهای المان مرزی برای محاسبه نیرو هیدرودینامیک دریا استفاده شده است.در این راستا با تاباندن موج در جهات مختلف (°0، °45، °67/5، °90) عملکرد دامنه پاسخ (RAO)، ضریب عبور امواج و میراییبررسی شده است. جهت مدلسازی و تحلیل موارد ذکر شده از نرم افزار هیدرودینامیک Ansys Aqwa که معادلات حاکم برجریان سیال، شامل معادلات پیوستگی و مومنتم را با احتساب تراکم ناپذیر بودن سیال توسط روش المان مرزی گسسته سازیو شبیه سازی می کند، استفاده شده است. به منظور بررسی بهتر عملکرد اثر موج شکن در برابر امواج، سه مدل از موج شکنشناور مورد نظر، مدلسازی و مورد مقایسه قرار گرفتند. مدل اول، موج شکن شناور استوانه ای بدون قفسه مشبک و گوی ،مدلدوم دارای قفسه مشبک و مدل سوم دارای قفسه مشبک و گوی می باشد. با توجه به نتایج بدست آمده موج شکن شناور مدلسوم بهترین عملکرد را در کاهش ارتفاع موج عبوری، تحت زاویه 90 درجه دارا می باشد. از آنجایی که طول سازه مورد نظر15/2 متر است، با نزدیک شدن طول موج به طول سازه عملا پدیده تشدید رخ داده و موج شکن مورد نظر کارایی خود را ازدست می دهد. مشاهده می شود که در طول موج 16 متر عدد ضریب عبور موج به 1 نزدیک گردیده و لذا موج شکن از حیثانتفاع خارج می گردد و کارایی مطلوبی ندارد. ولی در طول موج های دیگر مشاهده می گردد که هرچه طول موج کمتر گردد عددضریب عبور موج مطلوب تر می شود. و همچنین دامنه نوسان حرکات Heave و Roll به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. ودر خصوص سیستم مهار ممکن است باعث افزایش تنش در خطوط مهار گردد. نتایج نمایانگر آن است که مدل پیشنهادی(مدل 3) از عملکرد خوبی در خصوص میرایی امواج، جلوگیری از نفوذ، کاهش سرعت و شدت موج دارا می باشد. بطوریکهبهترین عملکرد آن تحت زاویه تابش موج 90 درجه می باشد. بعنوان مثال در فرکانس چهارم تا 86 درصد سبب میرایی موج می گردد.

Keywords:

موج شکن شناور مشبک , میرایی امواج , عملکرد دامنه پاسخ , امواج نا منظم