شبیه‌سازی عددی و آزمایشگاهی انتشار و بالاروی موج سونامی و بررسی عملکرد موج شکن مستغرق در کاهش بالاروی

در این مقاله، با استفاده از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی متن باز ،openfoam انتشار و بالاروی موج سونامی در نزدیکی ساحل توسط موج تنها به عنوان تخمینی از موج سونامی در شرایط مختلف شبیه سازی گردید. سپس نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با داده های آزمایشگاهی مقایسه شدند. در ابتدا انتشار و بالاروی موج تنهای بدون شکست و سپس موج تنهای شکسته شده به صورت شبی هسازی عددی دوبعدی مورد بررسی قرار گرفتند. کاهش بالاروی موج تنها در اثر وجود مانع مستغرق در مسیر موج در آزمایشگاه اندازه گیری شد و سپس با شبی هسازی عددی این پدیده، میزان اعتبار نتایج و دقت شبیه سازی عددی در شرایط آشفتگی در جریان بر اثر شکست موج و یا وجود مانع در مسیر جریان مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که وجود مانع مستغرق می تواند تا 19/7 درصد بالاروی را کاهش دهد. همچنین نرم افزار openfoam نشان داد که با دقت قابل قبولی توانایی شبیه سازی عددی انتشار و بالاروی موج و همچنین تغییرات ارتفاعی سطح آزاد آب در شرایط مختلف را دارد.

Numerical Simulation and Experimental Study on Tsunami Propagation and Run-up and the Influence of Submerged Breakwater on Run-up

Tsunami threatens the lives and property of millions of people who are living in coastal areas. The southern coasts of Iran are also exposed to tsunami waves due to Makran subduction zone. Therefore, understanding the propagation and runup of tsunami waves through numerical simulation and experimental studies is vital. In this research, applying OpenFOAM computational fluid dynamics open source Software, propagation and runup of tsunami waves in different conditions were estimated and the results of numerical simulations were compared with experimental data. Solitary waves were considered as the model for tsunami waves. Initially, the propagation of nonbreaking and then the breaking solitary wave as twodimensional numerical simulation were investigated. The effect of submerged obstacle on the decreasing runup was studied numerically and experimentally. Results showed that the submerged obstacle could reduce the tsunami run up to 19.7 percent. The results showed that OpenFOAM software was able to precisely model the propagation phenomena and predict the wave runup with acceptable level of accuracy in numerous wave conditions.