موضوع: بررسی اثر تخلخل موانع بر ساختار جریان ناشی از برخورد و عبور امواج سطحی
ارائه دهنده: سبحان فتح اللهی
اساتید راهنما: دکتر توکلی نژاد، دکتر نیلی احمد آبادی
اساتید داور: دکتر اشرفی زاده، دکتر سوهانکار
چکیده
در دهههای اخیر گسترش فعالیتهای انسانی در نزدیکی سواحل، با توجه به مسئلهی افزایش جمعیت جهان، سبب شده که کشورهای دارای سواحل و مرزهای آبی متحمل هزینه و فشارهای اقتصادی زیادی، به منظور محافظت از سواحل و سازههای ساحلی در برابر امواج خروشان دریا شوند. شکست موج یکی از موضوعات مهم تئوری هیدرودینامیک امواج است، که هنوز هم مشاهدات و یافتهها در این زمینه بسیار محدود میباشد. هنگامی که موج دریا به سمت ساحل پیشروی میکند، سطح موج تغییر شکل پیدا کرده و قلهی موج تیزتر میگردد. با افزایش ارتفاع و واژگونی جبههی موج، نهایتاً بر روی ساحل دچار ناپایداری شده و شکست اتفاق میافتد. شکست موج عامل ایجاد خوردگی، ته نشینی و ایجاد رسوب و انتقال آلودگیها و خسارت به سازههای ساحلی، میگردد. یکی از راهکارهای بسیار مفید برای کاهش بارهای وارده توسط امواج به سازههای دریایی، استفاده از موانع عمودی با سطح متخلخل میباشد، که این موانع هم به صورت مغروق در کف دریا و هم بر روی ساحل شیبدار نصب میگردند. این موانع با قرارگیری در برابر انتشار موج، قابلیت بیشتری برای اضمحلال انرژی موج نسبت به موج شکنهای با سطح صاف دارند. سطوح متخلخل با جذب بیشتر انرژی و افزایش اتلاف ویسکوزی موج برخوردی سبب میشوند که میزان انعکاس موج پس از برخورد، به کمترین مقدار خود برسد. لذا شناخت هرچه بهتر سازوکار برخورد امواج در حال شکست و غیرشکننده به موانع متخلخل امری بسیار مهم در طراحی بهینه موجشکنها و محافظت از سواحل میباشد. در این پژوهش سعی میشود ابتدا با استفاده شبیهسازی عددی و همچنین بصورت تجربی با بکارگیری از تکنیک PIV، به بررسی عبور تک موج بدون شکست از روی یک صفحهی متخلخل مغروق با زوایای مختلف پرداخته شده و میدان جریان، نحوهی تشکیل گردابهها و الگوی جریان در پشت و جلوی صفحه مورد تحلیل قرار میگیرند. سپس در مرحله بعدی، صفحهی متخلخل به صورت عمودی در فواصل مختلف بر روی ساحل شیبدار قرار داده شده و برخورد تک موج در حال شکست به آن بررسی میگردد. در این حالت به بررسی اثر تخلخل مانع بر ساختار موج در حال شکست، در حین برخورد و پس از برخورد، به صورت تجربی پرداخته شده و میدان سرعت بدست میآیند. به منظور مرئیسازی ساختار موج در حال شکست از تکنیک نورسفید و به منظور اندازهگیری میدان سرعت از تکنیک PIV استفاده میگردد.
کلمات کلیدی: شکست موج، موانع متخلخل، تک موج، گردابه، تکنیک PIV
مکان:
تاریخ:
نوع رویداد:
عکس:
