شبیهسازی بالاروی موج از موجشکن سکویی با بهره‌وری از نرم‌افزار FLOW-3D
محورهای موضوعی : برگرفته از پایان نامهمحمود ذاکری نیری 1 , فرزاد میلانیان 2 , سعید گلیان 3
1 - باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، دانشگاه آزاد اسلامی- واحد اسلامشهر، اسلامشهر، ایران(
2 - باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان ،دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام خمینی (ره)شهر ری، تهران، ایران
3 - استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
کلید واژه: شبیهسازی عددی, Flow-3D, بالاروی موج, موجشکن سکویی,
چکیده مقاله :
در این مقاله، با استفاده از شبیهسازی به بررسی اثر عرض سکو(B)، بر بالارویموج( ) روی موجشکنهای سکویی پرداخته شده است. این شبیهسازی در محیطFlow-3Dانجام شده است. Flow-3Dتلفیقی از نرمافزارهایاتوکد(CAD) و پویائی سیالات محاسباتی(CFD)است.پویائی سیالات محاسباتی علمی است که به مطالعهی عددی پدیدههای موجود در زمینهی سیالات میپردازد. نتایج عددی نشان داد، که روش شبیهسازی میتواند نتایج دقیقی را برای بالاروی موج از موجشکنهای سکویی ارائه کند.متغیرهای اصلی در این شبیهسازی: عرض سکو، زاویه شیب جلویی موجشکن، دورهی تناوب و ارتفاع موج برخوردی، و عمق سطح ایستایی میباشند. در کل 350 شبیهسازی برای پوشش تاثیر این فراسنجها انجام شده است. نشان داده شد که با افزایش 45% عرض سکو، بالاروی موج از موجشکن سکویی 36% کاهش مییابد؛فراسنج سازهای عرض سکو، در فراسنجهای هیدرولیکی از جمله بالاروی موج،بسیار تاثیر گذار است؛ و با توجه به افزایش عرض سکو، بالاروی موج کاهش مییابد.همچنین، مقدار بالاروی موج از موجشکن سکویی با افزایش 67% ارتفاع و 53% پریود موج،به ترتیب 53% و 36% افزایش مییابد.
Armoured breakwaters are important hydraulic structures as they protect the non-rocky against erosion. As the berm width affects the run-up height, therefore, its determination is of almost importance. It is interesting to note that most researchers have studied the berm recession thus ignoring the wave run-up. Therefore, this study enhances our understanding of these vital structures. As a whole, 350 numerical models were developed to investigate the relationships of the linear wave run-up over the armoured breakwaters to the berm width employing the Flow-3D software. The main variables in this study were berm width, wave height, wave period, the seaside slope of the breakwater, and the distance to the static water surface. It was observed that the numerical results were close to those of the analytical results with a correlation coefficient of 96%. A 45% increase in the berm width decreased the wave run-up height by 36%. Furthermore, a 67% increase in the wave height resulted in a 53% increase in the wave run-up height, and a 53% increase in the period resulted in a 36% increase in the wave run-up height. To sum up the stability, an optimum performance of breakwaters is determined by their berm widths.
1) شفیعیفر، م. و ع. مطلبی، 1389، بررسی تاثیر تراز قرارگیری سکو در پایداری موجشکن سکویی، پنجمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران.
2) شیریان، ن. 1384، مطالعه آزمایشگاهی واکنشهای هیدرولیکی و پایداری موج شکنهای شکل پذیر، رسالهی دورهی دکترای مهندسی عمران، دانشگاه تربیت مدرس.
3) مقیم، م. ن.م. شفیعیفر، و. چگینی، و پ. آق تومان،1387، تاثیر شرایط امواج نامنظم بر عرض فرسایش یافته موجشکنهای سکویی شکل پذیر، مهندسی دریا،5 (9): 35-61.
4) Ahrens, J. P. and D. L. Ward, 1991, Performance of bermed breakwaters. J. Waterway, Port, Coastal & Ocean Eng., ASCE, Vol. 117, No 5.
5) De Wall, J.P. and J. W. Van der Meer, 1992, Wave run-up and overtopping at coastal structures, ASCE Proc, 23rd ICCE, Venice, Italy, 1758- 1771.
6) Kobayashi, N. and A. Wurjanto, 1989, Numerical model for design of impermeable coastal structures, Research Report No. CE-89-75, University of Delaware, USA.
7) Moghim, M.N. M. Shafieefar, A. Torum, and V. Chegini, 2011,A new formula for the sea state and structural parameters influencing the stability of homogeneous reshaping berm breakwaters, Coastal Engineering, 58: 706- 21.
8) Najafi-Jilani, A. and M. Monshizadeh,2010, Laboratory inverstigations on wave run-up an transmission over breakwaters covered by antifer units, Scientia Iranica, 17(6): 457- 470.
9) PIANC, 2003, State of the art of designing and constructing berm breakwaters, Brussels.
10) Pilarczyk, K. W. 1990, Design of seawalls and dikes-Including overview of the revetments. Coastal Protection, Balkema, Rotterdam.
11) Shafieefar, M. and M. R. Shakeri,2013, An experimental study on the reshaping of berm breakwaters under irregular wave attacks,Applied ocean research, 42: 16- 23.
12) Shankar, N. J. and M. P. R. Jayaratne, 2002, Wave run-up and overtopping on smooth and rough slopes of coastal structures, Elsevier, Journal of coastal engineering, 30, Amsterdam, Jan, PP. 221-238.
13) Van der Meer, J. W. 1988,Rock slope and gravel beaches under random wave attack, PhD thesis, Delft University of technology.
14) Van der Meer, J.W. 1993, Conceptual design of rubble mound breakwaters,Delft hydraulics, Report No. 483.
15) Van Gent, M. R. A., 2002, Wave run-up on dikes with shallow foreshores, Journal of waterway, port, coastal, and ocean engineering, Vol. 127, No. 5, Sep/ Oct.
_||_