مهندسی دریا
Marine Engineering
Engineering & Technology
http://marine-eng.ir
1
admin
1735-7608
2645-8136
10.61186/marineeng
fa
jalali
1392
6
1
gregorian
2013
9
1
9
17
online
1
fulltext
fa
مدلسازی عددی اندرکنش موج با دیوار متخلخل ساحلی در فضای دوبعدی در قائم
Numerical Simulation of Wave Interaction with Porous Seawall in Two Dimensional Vertical Plane
هیدرودینامیک عددی
CFD
مقاله پژوهشي
Research Paper
یک مدل عددی ضمنی حجم محدود برای شبیهسازی اندرکنش موج با دیوارمتخلخل قائم ساحلی درفضای دوبعدی قائم ارائه شده است. این مدل معادلات کامل ناویراستوکس را در دو گام حل میکند. ابتدا ترم فشار از معادلات مومنتوم حذف شده و معادلات جابهجایی و پخش حاصل، حل میشوند. در گام دوم معادلات پیوستگی و مومنتوم فقط با ترم فشار حل میشوند. در این گام یک دستگاه از معادلات بلوکی سه قطری به دست میآید که در آن مقادیر فشار مجهول هستند. از یک روش مستقیم برای محاسبه مجهولات بدون نیاز به تکرار استفاده شده است. سطح آزاد آب با استفاده از روش حجم سیال دنبال شده است. محیط متخلخل با وارد کردن نیروهای دراگ و اینرسی در معادلات ناویراستوکس مدل شده است. با مقایسه نتایج مدل با نتایج آزمایشگاهی صحت مدل ارزیابی شده است. بررسی نقش تخلخل و عرض دیوار در افزایش استهلاک انرژی موج با استفاده از مدل عددی نشان میدهد که محدودهای بهینه برای عرض دیوار و میزان تخلخل آن وجود دارد که باعث حداکثر شدن استهلاک موج میشود.
An implicit finite volume model is developed to simulate wave interaction with a vertical porous seawall in two-dimensional vertical plane. The algorithm solves the complete Navier–Stokes equations in two steps. First the pressure term in the momentum equations is excluded and the resultant advection–diffusion equations are solved. In the second step the continuity and the momentum equations with only the pressure terms are solved to give a block tri-diagonal system of equations with pressure as the unknown. A direct matrix solver is used to solve this system without iteration. The free surface is traced with VOF method. The porous media is modeled by including drag and inertia forces in Navier-Stokes equations. A set of comparisons between computed results and measured data confirmed the model’s validation. Investigating the role of porosity and width of the structure in increasing energy dissipation through numerical tests show that an optimum value of structure width and porosity exists that can maximize the wave energy dissipation.
سازه متخلخل، روش حجم سیال، اندرکنش موج
Pouros structue, VOF method, Wave interaction
15
26
http://marine-eng.ir/browse.php?a_code=A-10-279-1&slc_lang=fa&sid=1
Nikta
Iravani
نیکتا
ایروانی
nikta.iravani@ut.ac.ir
10031947532846001287
10031947532846001287
Yes
School of Civil Engineering, University College of Engineering, University of Tehran
دانشگاه تهران
Masoud
Montazeri Namin
مسعود
منتظری نمین
mnamin@ut.ac.ir
10031947532846001288
10031947532846001288
No
School of Civil Engineering, University College of Engineering, University of Tehran
دانشگاه تهران