بهینه سازی عملکرد موج شکن های شناور پانتونی با مکانیزم قفسه مشبک توام با گوی

در این تحقیق به بررسی عملکرد نوع خاصی از موج شکن شناور که دارای صفحات مشبک زیرین است در شرایط محیطی دریای 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 (°۰،°۴۵،°۵/۶۷،°۹۰) عملکرد دامنه پاسخ (RAO)، تنش سیستم مهار، ضریب عبور امواج و میرایی بررسی شده است. جهت مدلسازی و تحلیل موارد ذکر شده از نرم افزار هیدرودینامیک Ansys Aqwa که معادلات حاکم بر جریان سیال، شامل معادلات پیوستگی و مومنتوم را با احتساب تراکم ناپذیر بودن سیال توسط روش المان مرزی گسسته سازی و شبیه سازی می کند، استفاده شده است. به منظور بررسی بهتر عملکرد اثر موج شکن در برابر امواج، سه مدل از موج شکن شناور مور نظر، مدلسازی و مورد مقایسه قرار گرفتند . مدل اول، موج شکن شناور استوانه ای بدون قفسه مشبک و گوی، مدل دوم دارای قفسه مشبک و مدل سوم دارای قفسه مشبک و گوی می باشد. با توجه به نتایج بدست آمده موج شکن شناور مدل سوم بهترین عملکرد را در کاهش ارتفاع موج عبوری، تحت زاویه ۹۰درجه دارا می باشد. از آنجایی که طول سازه مورد نظر ۲/۱۵ متر است، با نزدیک شدن طول موج به طول سازه عملا پدیده تشدید رخ داده و موج شکن مورد نظر کارایی خود را از دست می دهد. مشاهده می شود که در طول موج ۱۶متر عدد ضریب عبور موج به ۱ نزدیک گردیده و لذا موج شکن از حیث انتفاع خارج میگردد و کارایی مطلوبی ندارد. ولی در طول موج های دیگر مشاهده میگردد که هرچه طول موج کمتر گردد عدد ضریب عبور موج مطلوب تر می شود. و همچنین دامنه نوسان حرکات Heave و Roll به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. و در خصوص سیستم مهار ممکن است باعث افزایش تنش در خطوط مهار گردد. نتایج نمایانگر آن است که مدل پیشنهادی (مدل ۳) از عملکرد خوبی در خصوص میرایی امواج ،جلوگیری از نفوذ، کاهش سرعت و شدت موج دارا می باشد. بطوریکه بهترین عملکرد آن تحت زاویه تابش موج ۹۰درجه می باشد. بعنوان مثال در فرکانس چهارم تا ۸۶ درصد سبب میرایی موج می گردد.

کلیدواژه ها:

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