مدل سازی عددی سه بعدی برخورد موج تنها به سازه و شکست چرخان موج

نیروی موج، مهمترین نیروی وارد بر سازه های دریایی است و شدیدترین نیروها را، موج در حال شکست، بر سازه وارد می کند. در شکست موج، آشفتگی و اختلاط شدید، ایجاد می شود. و تحلیل آن، کاری دشوار و پیچیده ای است. در مقاله ی حاضر، ابتدا بصورت عددی، یک موج تنها ایجاد گردیده و سپس شکست چرخان موج تنها روی سطح شیب دار شبیه سازی شده است. در مدل سازی عددی اخیر از روش حجم محدود و مدل دو فازی حجم سیال برای مدل سازی سطح آزاد استفاده شده است. شبیه سازی در حالت غیردائم و با استفاده از مدل توربولانسی k-w SST انجام گرفته است. معادلات موج نیز کدنویسی شده اند. شکل سطح آزاد آب از نظر کمی و کیفی انطباق خوبی با نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی دارد و در مراحل مختلف شکست موج، یعنی شروع شکست موج، برخورد نوک موج به زمین، تشکیل جت آب و شکست مجدد آن، تطابق نسبتا خوبی با تست آزمایشگاهی وجود دارد. در ادامه این مقاله، مدل سازی عددی سه بعدی برخورد موج تنها، با یک ستون صلب در دو حالت شکست و بدون شکست موج انجام پذیرفته است. نتایج عددی این مدل سازی از لحاظ مقدار نیروی برخورد، از اعتبار خوبی برخوردارند.

کلیدواژه ها:

شکست موج ، موج تنها ، سطح آزاد ، دینامیک سیالات محاسباتی ، برخورد موج به سازه