دانلود رایگان مقالات عمران و معماری

توسعه يک روش عددي حجم محدود براي ارزيابي عملکرد هيدروديناميکي سازه هاي دريايي
مهندسي دريا پاييز و زمستان 1388; 5(10):1-15.

پناهي روزبه,شفيعي فر مهدي*

* دانشگاه تربيت مدرس

در اين مقاله، توسعه يک روش عددي به منظور ارزيابي عملکرد هيدروديناميکي سازه هاي ساحلي و فراساحلي صلب ثابت يا متحرک، در جريان گذراي تک فازي يا دوفازي سيالات لزج و تراکم ناپذير، با جزئيات ارايه شده است. براي اين منظور، با انتخاب گسسته سازي حجم محدود و چيدمان هم مکان، يک روش گام جزيي در حل ميدان سرعت و فشار و يک روش حجمي در ارايه سطح آزاد پياده شده است. دامنه محاسباتي دوبعدي، بر اساس رويکرد شبکه هاي روي هم - شامل يک شبکه زمينه غيريکنواخت کارتزين و يک شبکه رو افتاده از سلول هاي چهار وجهي - گسسته شده است. با توسعه کد بر اساس الگوريتم و حل مسايل نمونه، صحت و دقت رويکرد ارزيابي گرديده است. بدين ترتيب، يک روش عددي قوي در حل مسايل پيچيده هيدروديناميک، همراه با قابليت توسعه ساده به فضاي سه بعدي معرفي شده است. بدين ترتيب، امکان بررسي مسايل هيدروديناميکي در فضاي دوبعدي فراهم آمده و بر اين اساس، نياز به توسعه کد به فضاي سه بعدي وجود دارد. به علاوه، اثر آشفتگي بايد اضافه شود. لازم به ذکر است که در انتقال تمامي متغيرهاي ميدان جريان دوفازي، از يک رويکرد ساده غيربقائي استفاده شده است. دستگاه معادلات جبري حاصل از شبکه هاي مختلف نيز، براي هر متغير به صورت همزمان حل شده تا کوپل قوي بين شبکه ها برقرار شود. به علاوه، ترکيب اجزاء الگوريتم حاضر متفاوت با تحقيقات پيشين بوده و کارآمد مي باشد.

در این مطالعات که پیرو عقد قرارداد سازمان بنادر و دریانوردی با معاونت پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس انجام شده است ابتدا موج شکن های توده سنگی موجود در ایران و مشخصات کلی آنها مورد بررسی قرار می گیرد. سپس انواع موج شکن ها و پارامترهای مطرح در پایداری سازه های توده سنگی از جمله پارامتر سازه ای مربوط به موج، پارامتر سازه ای مربوط به سنگ، پارامتر سازه ای مربوط به مقطع عرضی و پارامتر سازه ای مرتبط با واکنش سازه ارائه شده است. در ادامه به بررسی تغییر شکل موج شکنهای سکویی شکل پذیر در برابر برخورد امواج  و مروری بر فرمولهای ارائه شده در این زمینه می پردازد. در فصل آخر پیشنهاداتی در مورد حالات حدی طراحی موج شکنهای سکویی شکل پذیر به منظور پایداری هیدرولیکی و همچنین تعیین مشخصات هندسی این نوع موج شکنها برای سواحل ایران ارائه شده است. شایان ذکر است در انجام این مطالعات از امکانات آزمایشگاهیی مرکز تحقیقات جهاد آب و آبخیزداری استفاده گردیده است.