بررسی عددی تأثیر پارامترهای هندسی و هیدرودینامیک امواج بر عملکرد سازه موج‌شکن شناور پانتونی مستطیلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مهندسی سواحل بنادر و سازه‌های دریایی دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران.

2 دانشیار گروه سازه‌های دریایی دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران.

3 استادیار گروه سازه‌های دریایی دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران.

چکیده

نظر به اینکه موجشکن‌های پانتونی از جمله متداول‌ترین موجشکن‌های شناور بوده که نسبت به سایر انواع موجشکن‌های

ثابت دارای مزایای فراوانی است؛ لذا در تحقیق حاضر به مطالعه عملکرد برخی از شکل های با مقطع مستطیلی این سازه تحت شرایط امواج دریای خزر پرداخته شده است. در این تحقیق از نرم‌افزار ANSYS AQWA استفاده شده است و تحلیل‌های انجام شده به صورت تحلیل هیدرواستاتیک و تحلیل تاریخچه زمانی با اعمال شرایط موج میانگین 20 ساله‌ی منطقه و تحلیل تاریخچه زمانی تحت شرایط امواج حدی منطقه انجام گرفته است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می‌دهد در شرایط تحلیل هیدرواستاتیک بشترین میزان جابجایی را در حرکت Heave و کمترین میزان جابجایی را در حرکت Surge که بسیار ناچیز می‌باشد رخ داده است. جابجایی در حرکت Heave تحت پریود موج 6ثانیه دارای بیشترین مقدار (61/1 متر) و در پریود 2ثانیه دارای کمترین مقدار می‌باشد همچنین در همین شرایط تحلیل میزان دوران حول محورهای Z و Y در برابر دوران حول محور X بسیار کمتر بوده و مقادیر بیشینه دوران حول محورهای Y و Z از مینیمم دوران حول محور X با مقدار 6.7e-05 (°/m) که در پریود 2ثانیه اتفاق می افتد، کمتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


حجتی، امیرحسین.، امانی فرد، نیما.، لشته نشایی، میراحمد.، و دولتی، سامرا. (1398). بررسی عددی اثر موج‌شکن شناور در میرایی امواج ساحلی با روش هیدرودینامیک ذرات هموار.  نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر، 51(2)، 436-427. https://doi.org/10.22060/mej.2016.789
خلیلی، هادی. (1389). بهینه سازی هندسه موج­شکن شناور برای افزایش راندمان. پایان­نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تربیت مدرس.
 Guo, Y.C., Mohapatra, S.C., & Guedes Soares, C. (2022). Submerged breakwater of a flexible porous membrane with a vertical flexible porous wall over variable bottom topography. journal of ocean engineering, 243, 109989. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2021.109989
Hojjati, A.H., Amanifard, N., Neshaei, M.A.L., & Dolati, S. (2019). Numerical Investigation of Floating Breakwater Effect on Coastal Waves Attenuation by Smoothed Particle Hydrodynamics Method. Amirkabir Jounal of Mechanic Engineering, 51(2), 125-127. https://doi.org/10.22060/mej.2016.789 [In Persian]
Khalili, H. (1389). Optimization of floating breakwater geometry to increase efficiency. Master's thesis. Tarbiat Modares University. [In Persian]
Koutandos, E., Prinos, P., & Gironella, X. (2005). Floating breakwaters under regular and irregular wave forcing: reflection and transmission characteristics. Journal of Hydraulic Research, 43(2), 174-188. http://dx.doi.org/10.1080/00221686.2005.9641234
Martinelli, L., Ruol, P., & Zanuttigh, B. (2008). Wave basin experiments on floating breakwaters with different layouts. Applied Ocean Research, 30(3), 199-207. http://dx.doi.org/10.1016/j.apor.2008.09.002
 McCartney, B.L. (1985). Floating Breakwater Design. Journal of Waterway, Port. Coastal and Ocean Engineering, 111(2), 304-318. https://www.researchgate.net/profile/K-G-Vijay/post/Floating_breakwater_design/attachment/5cb18a183843b01b9b99adc2/AS%3A747121674297344%401555139096640/download/1985+Floating+Breakwater+Design+-+McCartney.pdf
 Ozeren, Y., & Wren, D.G., (2009). Technical Note: Predicting Wind-Driven Waves in Small ReservoirsTransactions of the ASAE (American Society of Agricultural Engineers), 52(4), 1213. http://dx.doi.org/10.13031/2013.27793
Sutko, A.A., & Haden, E.L. (1974). The effect of surge, heave and pitch on the performance of a floating breakwater. Proceedings of Floating Breakwater Conference, Rhode Island, 41-53.                                            https://ntrl.ntis.gov/NTRL/dashboard/searchResults/titleDetail/COM741163703.xhtml
Wu, J., Me, T., & Zou, Z. (2022) .Experimental study on wave attenuation performance of a new type of free surface breakwater. journal of ocean engineering, 244,110447. https://doi.org/10.3390/en14248316
Yamamoto, T., Yoshida, A., & Ijima, T. (1980). Dynamics of elastically moored floating objects. Applied ocean research, 2(2), 85-92. https://doi.org/10.1016/0141-1187(80)90034-6