شبیه سازی سه بعدی بالاروی موج در موج شکن های پوشیده شده با واحد آنتی فر
چکیده
این مقاله درباره آنالیز عددی بالا روی موج در موج شکن های توده سنگی پوشیده شده با آنتی فراست که با استفاده از تکنیک انتگرالی CAD و برنامه محاسباتی دینامیک سیال (CFD) مورد تحلیل قرار گرفته است. با استفاده از قوانین معادلات ناویراستوکس در قطعات آرمور، شبیه سازی بالا روی موج در موج شکن های توده سنگی قابل انجام است. یک آزمایش مناسب برای (Reynolds averaged Nvier stokes) RANS در حجمی از سیال (VOF)، برنامه ی FLOW3D می باشد که این برنامه با مجموعه تحلیل های CFD بسیار سازگار خواهد بود. داده های تجربی و مدل مربوطه برای صنعت از اعتبار، با نتایج محاسباتی بدست آمده مقایسه می شوند. نتایج عددی نشان می دهد که روش شبیه سازی سه بعدی (3D)، نتایج درست و دقیقی از بالا روی موج در موج شکن های توده سنگی را خواهد داشت. نتایج نشان می دهند که الگوی قرارگیری اعضای آنتی فر می تواند تأٍیر زیادی بر بالا روی موج داشته باشد بنابراین با تغییر الگو از چینش منظم به چینش هرمی (انباشته) می تواند بالاروی موج را به طور تقریبی تا 30 درصد کاهش دهد. تحلیل برای تحقیق در تأثیرات صفحه ی زیر، اتلاف انرژی منافذ لایه های آرمور و کاهش بالاآمدگی موج در جریان های داخلی آرمور و همچنین لایه ی سنگ انجام شده است.
مقدمه
بالاآمدگی موج در اطراف سازه های ساحلی و موج شکن ها یکی از مهم ترین عکس العمل های هیدرولیکی است که در تعیین بلندی نوک (ارتفاع تراز) در طراحی سازه های ساحلی مورد استفاده قرار می گیرد. طراحی موج-شکن های توده سنگی بر پایه ای از نمونه های قواعد تجربی و نمونه های فیزیکی می باشد. یکی از محدودیت های این روش این است که، جنبه های متفاوتی از عکس العمل امواج با یک موج شکن وجود دارد، به عنوان مثال ارتفاع بالاروی و پایداری آمور که هر یک جداگانه بررسی می شوند. امروزه تکامل و ارزیابی عددی مدل های شبیه سازی شده از پدیده ی بالاروی یکی از جذاب ترین موضوعات در مهندسی ساحل می باشد. مدل های عددی ابزارهای مفیدی هستند که در مراحل طراحی سازه های ساحلی کاربرد دارند. آن ها (مدل های عددی) در مدل های فیزیکی ساحلی در طراحی آزمایشات بسیار مفید هستند. در واقع این آزمایشات برای اندازه گیری کمیت هایی از طراحی هستند زیرا ارزیابی آن ها در مدل های دیگر مثل نمونه های اولیه و مدل های فیزیکی با مقیاس کوچک سخت خواهد بود. (Altomare et al 2012) تا اخیراً، مدل های عددی نمی-توانستند مجموعه های رفتارهای موج را که در جلوی موج شکن های توده سنگی هستند پژوهش نمایند (Van Der meer et al, 2005)
ABSTRACT
The paper presents the numerical analysis of wave run-up over rubble-mound breakwaters covered by antifer units using a technique integrating Computer-Aided Design (CAD) and Computational Fluid Dynamics (CFD) software. Direct application of Navier-Stokes equations within armour blocks, is used to provide a more reliable approach to simulate wave run-up over breakwaters. A well-tested Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) Volume of Fluid (VOF) code (Flow-3D) was adopted for CFD computations. The computed results were compared with experimental data to check the validity of the model. Numerical results showed that the direct three dimensional (3D) simulation method can deliver accurate results for wave run-up over rubble mound breakwaters. The results showed that the placement pattern of antifer units had a great impact on values of wave run-up so that by changing the placement pattern from regular to double pyramid can reduce the wave run-up by approximately 30%. Analysis was done to investigate the influences of surface roughness, energy dissipation in the pores of the armour layer and reduced wave run-up due to inflow into the armour and stone layer.
INTRODUCTION
Wave run-up over coastal structures and breakwaters is one of the most important hydraulic reactions used in crest elevation of designs for coastal structures. The design of rubble mound breakwaters is typically based on empirical formula and physical modeling. One limitation of this approach is that there are many different aspects of wave interaction with a breakwater, such as elevation of the run-up tip and armour stability and these are treated separately. Nowadays the development and evaluation of numerical models to simulate run-up phenomenon is one of the most interesting topics in coastal engineering. Numerical models are useful tools applied to the early design stages of coastal structures, they are used to help coastal physical modeling in the design tests to measure quantities that are difficult to assess in other modeling techniques such as prototype and scaled down physical models (Altomare et al., 2012). Until recently, numerical models could not predict the complex wave situations that occur in front of breakwaters. So far, wave runup and overtopping on rubble mound breakwaters have been investigated by many researchers (Van Der Meer et al., 2005).
چکیده
مقدمه
مدل CFD
مدل اعتبارسنجی اولیه
استقلال شبکه
الگوی قرارگیری
هرمی بسته
نتایج
نتیجه گیری
ABSTRACT
INTRODUCTION
CFD model
Primary model validation
Grid independence
Placement pattern
Results
CONCLUSIONS
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه