9968

9968

مدل‌سازي عددي آبشستگي در مقابل دستگاه‌هاي تبديل انرژي موج سرجي

درجه كارشناسي ارشد

مهندسي عمران گرايش سازه‌هاي دريايي

بهمن‌ماه 1390

بهمن‌ماه 1390

دكتر عباس يگانه بختياري

دكتر فاطمه حاجي وليئي

چكيده انرژي قابل استحصال از امواج از جمله انرژي‌هاي طبيعي تجديد پذيري است كه نسبت به ساير انرژي‌هاي پاك سابقه تاريخي نسبتا كمتري داشته است. بررسي تاثير دستگاه تبديل انرژي موج سرجي بر موج برخوردي و الگوي جريان تشكيل شده در مقابل مبدل و تاثير وجود دستگاه بر بستر دريا از مواردي است كه تاكنون مورد بررسي قرار نگرفته و در اين مطالعه به آن‌ها توجه شده است. در مطالعه حاضر يك مدل دو بعدي عددي براساس معادلات ناوير استوكس ميانگين‌گيري شده بر روي زمان جهت شبيه سازي برخورد موج با مبدل و تاثير جريان‌هاي ايجاد شده در نتيجه اين برخورد بر بستر مقابل دستگاه ارائه شده است. سطح آزاد جريان به كمك روش حجم سيال شبيه سازي شده و مدل آشفتگي مورد استفاده مدل آشفتگي SST مي‌باشد. جهت شبيه‌سازي مولد و مبدل موج، كدهايي به زبان برنامه‌نويسي C++ توسعه داده شده است. در نهايت به كمك كد نوشته شده در MATLAB بر اساس مدل فرآيند محور انتقال رسوب، آبشستگي ايجاد شده در برابر مبدل در نتيجه جريان‌هاي ايجاد شده، شبيه‌سازي شده و نتايج مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است. تقريب عددي معادلات حاكم بر سيال به روش احجام محدود و به كمك نرم‌افزار فلوئنت و تقريب عددي معادلات حاكم بر آبشستگي بر اساس روش تفاضل‌هاي محدود صورت گرفته است. جهت صحت سنجي مدل به دليل نبود مطالعه‌اي در اين زمينه از مطالعات انجام شده در مورد ديوارهاي قائم بهره گرفته شده است. در اين مطالعه نشان داده شد كه در هنگام برخورد امواج به دستگاه تبديل انرژي موج سرجي، در مقابل مبدل، امواج نيمه ايستا تشكيل مي‌شود. جريان‌هاي ايجاد شده در مقابل دستگاه داراي سلول‌هاي چرخنده بالا و پايين داراي چولگي و عدم تقارن مي‌باشند. آبشستگي به وجود آمده در برابر مبدل كم‌تر از ديوار ثابت بوده و نيمرخ آبشستگي داراي كشيدگي به سمت ديواره مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي: انرژي امواج، دستگاه مبدل انرژي، جريان‌هاي چرخشي، آبشستگي، فلوئنت