مدلسازی عددی هیدرودینامیک امواج ایستا و موج شکن های شیب دار با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار

خصوصیات هیدرودینامیکی جریانهای دائمی 1 حاصل از تشکیل امواج ایستا در مقابل سازههای ساحلی نظیر موجشکنهای با دیوارهی قائم وشیبدار، از اصلیترین عوامل آبشستگی پای موجشکنها بوده و ناپایداری و تخریب این سازهها را در بر دارد. در این میان شناخت ویژگیهایهیدرودینامیکی الگوی تشکیل جریانهای چرخشی دائمی در مجاورت موجشکنها، گام موثری در پیشبینی و جلوگیری از اثرات مخ رب اینپدیده خواهد بود. در این مقاله از یک مدل عددی دو بعدی بدون شبکهبندی بنام هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم پذ یر 2 برا ی شب یهساز ی تشکیل امواج ایستا در پای یک موجشکن قائم استفاده شده و نتایج مدل عددی با نتایج تحلیلی و همچنین نتایج آزمایشگاهی زنگ و همکاراندر سال 32001 صحتسنجی و با نتایج عددی یگانه بختیاری و همکاران در سال 42010 مقایسه شده است. مقدار خطای ناچ یزی که درنتایج صحتسنجی دیده میشود، قدرت روش هیدرودینامیک ذرات هموار در شبیهسازی این مسئله را به خوبی نمایان میسازد . در ادامه با استفاده از مدل صحت سنجی شده، الگوی جریانهای دائمی حاصل از تشکیل امواج ایستای کامل و ناقص در مجاورت موجشکنهای با شیبدیوارهی مختلف مورد ارزیابی قرار میگیرد. برای این منظور سه نوع موجشکن با شیبهای دیوارهی قائم، 1:2 و 2:1 مورد نظر میباشد.نتایج مدلسازی تحقیق حاضر حاکی از آن است که در پای موجشکنها یک سری جریانهای دائمی در سلهای تکرار شوندهای ایجاد میشود که بسته به مشخصات موج ایستا، عمق آب، ارتفاع و اندازه شیب موجشکنها، دارای سرعتهای چرخشی متفاوتی میباشند و سرعت ذرات آب در جریانهای دائمی پای موجشکن با شیب کمتر( 2:1 ) بطور چشمگیری افزایش یافته و جریان دیگری درون سل اصلی جریان ایجاد میشود که آبشستگی این ناحیه را تشدید میکند.

کلیدواژه ها:

امواج ایستا ، جریانهای دائمی ، سلهای چرخشی ، موج شکن شیبدار و هیدرودینامیک ذرات هموار