بهینه سازی هندسه موج شکن شناور پانتونی برای افزایش راندمان

در سالیان اخیر موج شکن های شناور بسیار مورد توجه قرار گرفته اند و کاربرد آن ها افزایش یافته است. موج-شکن های شناور برای ایجاد یک محیط بندری آرام بصورت دائم یا موقت بکار می روند، این موج شکن ها در کارهای دریایی، عملیات نظامی، فعالیت های شیلاتی، بنادر تفریحی و ماهیگیری استفاده فراوان دارند. شناورهای متشکل از پانتون ها دارای کاربردهای بسیاری از جمله اسکله های شناور، موج شکن های شناور، پل های شناور و... می باشند. مهمترین وظیفه یک موج شکن شناور پانتونی(همانند سایر موج شکن ها)، کاهش ارتفاع امواج در داخل بندر و ایجاد یک ناحیه حفاظت شده است. انتقال انرژی موج تابشی از موج شکن شناور موجب ایجاد موج عبور کرده در پشت سازه می شود. ضریب عبور موج عبارتست از نسبت ارتفاع موج عبور کرده از موج شکن شناور به ارتفاع موج تابشی. راندمان موج شکن شناور که میزان کارایی موج شکن را نشان می دهد بصورت یک منهای ضریب عبور موج تعریف می شود. در این پایان نامه بهینه سازی هندسه موج شکن شناور برای افزایش راندمان مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق، ابتدا یک سطح یکپارچه شناور پانتونی مورد بررسی قرار گرفته است و حساسیت ضریب عبور موج به مقادیر مختلف عرض و آبخور موج شکن شناور، پریود موج تابشی، طیف موج تابشی و پیش کشیدگی مهارها مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به تحلیل های انجام شده توسط نرم افزار moses و نتایج بدست آمده معلوم شد که مقدار ابعاد موج شکن شناور از جمله عرض و آبخور، میزان پیش کشیدگی مهارها و پریود موج تابشی تاثیر بسزایی در میزان ضریب عبور موج از موج شکن شناور دارند. سپس به بررسی عملکرد موج شکن شناور با سطح مقطع های گوناگون پرداخته شده است. بدین منظور 9 هندسه مختلف برای سطح مقطع در نظر گرفته شده است و ضریب عبور موج برای هر یک از آن ها محاسبه شده است که نتایج بدست آمده نشان می دهد که موج شکن شناور پانتونی با سطح مقطح مستطیل بهترین عملکرد را دارد. پس از انجام این مرحله به بهینه-سازی هندسه موج شکن شناور پانتونی برای افزایش راندمان پرداخته شده است. هدف از بهینه سازی کمینه کردن میزان عبور موج از موج شکن(افزایش راندمان موج شکن شناور پانتونی) و رساندن آن به حد مطلوب است. متغیرهای بهینه سازی در این پایان نامه ابعاد موج شکن شناور(عرض، ارتفاع و آبخور موج شکن) و مشخصات سیستم مهاربندی(طول، قطر و پیش کشیدگی مهارها) می باشد. برای بدست آوردن هندسه بهینه موج شکن شناور از روش الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. برای استفاده از روش الگوریتم ژنتیک در بهینه سازی، از نرم افزار matlab نسخه 9,7 استفاده شده است.