تخمین نیروهای هیدرودینامیکی موثر بر پایه های استوانه ای با سطح صاف سکوهای دریایی تحت اثر مشترک امواج تصادفی و جریان دریایی

از مدلهایی که برای تخمین نیروی امواج کاربرد گسترده ای دارد معادله موریسون (Morison) است. اغلب آیین نامه های موجود نظیر NPD , DnV, BSI , API مدل مذکور را برای تخمین نیروهای هیدرودینامیکی وارد بر سازه های دریایی ثابت و متحرک از نوع جکت (Jacket) و سکوی خود برپا شونده (Jake up) توصیه می نمایند. تفاوتهای مهمی که در بکارگیری هر کدام از این آیین نامه ها مشاهده می گردد عمدتا ناشی از نحوه محاسبه و تخمین ضرایب نیرو است. در مقاله حاضر با بکارگیری داده های حاصل از آزمایشات مقیاس بزرگ انجام شده در آزمایشگاه هیدرولیک دلفت (DELFT) هلند، تحلیل هایی جهت بررسی اثرات امواج تصادفی و جریان پایدار بر پایه های استوانه ای با سطح صاف انجام گرفته است. برای تعیین سینماتیک های ذرات آب که از اندازه گیری تراز سطح آب نتیجه می گردند از دو تئوری موج خطی و تئوری موج غیر خطی استوکس از مرتبه پنجم استفاده شده است. با بکارگیری برخی از روشهای تحلیل موج به موج و دامنه زمانی و دامنه فرکانسی شامل: تطابق موج به موج به روش کمترین مربعات (LS-WW) و تطابق سریهای زمانی نیرو به روش کمترین مربعات (LS-TS) و تطابق طیف نیرو به روش کمترین مربعات (LS-FS) و نهایتا روش تطابق طیف ممزوج (CS)، ابتدا ضرایب هیدرودینامیکی محاسبه و سپس نیروهای هیدرودینامیکی تخمین زده است و با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه گردیده است. نتایج مربوط به تحلیلهای انجام شده در مورد استوانه های صاف، نشان می دهند که در تخمین ضرایب هیدرودینامیکی روش تطابق سریهای زمانی نیرو (LS-TS) بمراتب خطاهای کمتری را نتیجه می دهد و نسبت به روشهای دیگر از دقت بالایی برخرودار است. همچنین در تخمین نیروهای هیدرودینامیکی مربوط به استوانه های با سطح صاف، در مقایسه با استوانه های با سطح زبر چار خطای بیشتری می گردد، که قسمت عمده خطاها به بکارگیری مدل نیمه تجربی موریسون مربوط می باشدو خطای ناشی از بکارگیری این معادله در تخمین نیروهای هیدرودینامیکی (با صرف نظر کردن از اثرات انعکاس امواج) حداقل به 20% می رسد.