مدل‌سازی عددی سه بعدی برخورد موج تنها به سازه و شکست چرخان موج

نیروی موج، مهمترین نیروی وارد بر سازه‌های دریایی است و شدیدترین نیروها را، موج در حال شکست، بر سازه وارد می‌کند. در شکست موج، آشفتگی و اختلاط شدید، ایجاد می‌شود. و تحلیل آن، کاری دشوار و پیچیده‌ای است. در مقاله‌ی حاضر، ابتدا بصورت عددی، یک موج تنها ایجاد گردیده و سپس شکست چرخان موج تنها روی سطح شیب‌دار شبیه‌سازی شده است. در مدل‌سازی عددی اخیر از روش حجم محدود و مدل دو فازی حجم سیال برای مدل‌سازی سطح آزاد استفاده شده است. شبیه‌سازی در حالت غیردائم و با استفاده از مدل توربولانسی k-w SST انجام گرفته است. معادلات موج نیز کدنویسی شده‌اند. شکل سطح آزاد آب از نظر کمی و کیفی انطباق خوبی با نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی دارد و در مراحل مختلف شکست موج، یعنی شروع شکست موج، برخورد نوک موج به زمین، تشکیل جت آب و شکست مجدد آن، تطابق نسبتاً خوبی با تست آزمایشگاهی وجود دارد. در ادامه این مقاله، مدل‌سازی عددی سه‌بعدی برخورد موج تنها، با یک ستون صلب در دو حالت شکست و بدون شکست موج انجام پذیرفته است. نتایج عددی این مدل‌سازی از لحاظ مقدار نیروی برخورد، از اعتبار خوبی برخوردارند.