بررسی عددی اثر موج‌شکن شناور در میرایی امواج ساحلی با روش هیدرودینامیک ذرات هموار

پیش بینی اثر امواج روی موج شکن‌ها، برای طراحی بنادر حیاتی می‌باشد. موج شکن‌های شناور قابلیت نصب، جابه‌جایی و استفاده مجدد در شرایط متفاوت، حتی در آب‌های عمیق را دارا هستند. اما واکنش پیچیده آنها در پاسخ دینامیکی به انتقال موج، کاربردشان را برای محدوده دوره تناوبی معینی مناسب می‌سازد. در این تحقیق با بکارگیری روش هیدرودینامیک ذرات هموارغیرقاب لتراکم با الگوریتم سه مرحله‌ای، اثرات امواج روی یک جفت موج شکن شناور و نیز ترکیب موج شکن شناورغوطه‌ور بررسی شده است. رفتار موج شکن شناور مانند سیستم جرم و فنر در نظر گرفته شده و از اثرات سیستم مهارکننده موج شکن به کف دریا و از اثرات باد صرف نظر شده است. برای اعتبارسنجی الگوریتم حل، تغییرات دامنه نوسان موج شکن‌های شناور با نتایج تجربی مقایسه شد؛ که از تطابق خوبی برخوردار است. موج شکن در معرض یک موج سینوسی با دوره تناوب‌های مختلف کمتر از 3 ثانیه قرار می‌گیرد. معیار کارایی موج شکن، ضریب انتقال موج می‌باشد. مطابق نتایج به‌دست آمده، استفاده از موج شکن‌های شناور در محدوده دوره تناوبی کمتر از 2 ثانیه بهینه می‌باشد و حضور موج شکن شناور در مجاورت موج شکن غوطه‌ور به تثبیت فشار و کاهش نوسانات کمک می‌کند. همچنین، موج شکن‌های شناور با حرکت عمودی نسبت به موج شکن‌های مشابه دارای حرکت افقی، کارایی بهتری دارند.

Numerical Investigation of Floating Breakwater Effect on Coastal Waves Attenuation by Smoothed Particle Hydrodynamics Method

Waves influence on breakwaters is vital for Prediction of harbors design. Floating breakwaters can be installed, displaced and can be used again in different conditions, even deep waters. But floating breakwaters are useful for special periods due to their complicated reaction to dynamic response of wave transmission. In this study, by an incompressible smoothed particle hydrodynamics method in three steps, coastal waves effect has been investigated on a pair of floating breakwaters and combination of floatingsubmerged breakwater. The floating breakwater behavior is assumed as a massspring system and the influences of inhibitor system tension and wind on the breakwater are neglected. For the validation, the oscillation amplitude variations are compared between the incompressible smoothed particle hydrodynamics results and experimental model which yields to a good adaptability. Breakwater hydrodynamic behavior is investigated versus the sinusshaped wave different periods, less than 3 seconds. Based on results, using floating breakwater is optimized in wave period of lower than 2 seconds and The presence of a floating breakwaters in the vicinity of the immersion breakwaters helps to stabilize the pressure and reduce the fluctuations. It is also concluded that Floating breakwaters with heave displacement are better than floating breakwaters that are in sway motion.