مدلسازی عددی استهلاک انرژی موج به وسیله صفحه مشبک

در این پایان نامه با استفاده از روش بدون شبکه ی ذره مبنای sph به مدل سازی استهلاک انرژی موج به وسیله ی صفحه ی مشبک افقی پرداخته شده است. مسأله ی موج در مخزنی بررسی شده است که در یک انتهای آن موج ساز و در انتهای دیگر صفحه ی مشبک افقی قرار دارد. الگوریتم جدیدی برای جستجوی ذرات مجاور ارایه شده است تا زمان مدل سازی کاهش یابد. علاوه بر الگوریتم جستجوی ذرات، از پردازش موازی با استفاده از smp نیز استفاده شده است تا زمان محاسبات تا حد امکان کاهش یابد. درنتیجه ی این تمهیدات امکان مدل سازی بیش از یکصدهزار ذره در زمان کمی فراهم شده است و ذرات را می توان به حدی کوچک کرد که از حفره های صفحه ی مشبک عبور کنند. با مقایسه ی زمان مدل سازی به صورت موازی با دیگر الگوریتم های موجود، افزایش سرعتی تا 10 برابر مشاهده می شود. در ادامه الگوریتم طراحی شده و کد نوشته شده، برای مدل سازی مسأله ی شکست سد استفاده شده است. داده های موقعیت پیشانی موج به دست آمده از مدل سازی، تطابق خوبی با داده های آزمایشگاهی موجود در تحقیقات قبلی دارد و نشان دهنده ی صحت عملکرد الگوریتم است. سپس مسأله ی انعکاس موج از دیواره ی قایم بررسی شده است. نتایج این مدل سازی نیز تطابق بسیار خوبی با نتایج مورد انتظار دارد. در نهایت نیز مسأله ی مدل سازی صفحه ی مشبک افقی انجام شده است و نتایج با نتایج آزمایشگاهی و تحلیلی چو وکیم (2008) مقایسه شده است. مقادیر ضریب انعکاس 62/0 و 71/0 برای نسبت طول صفحه به طول موج 13/0 و 11/0، تطابق خوبی با داده های آزمایشگاهی چو و کیم دارد. در این کار برای اولین بار مسأله ی برخورد موج با صفحه ی مشبک، با استفاده از حل کامل معادلات ناویر-استوکس انجام شده است. این در حالی است که مطالعات قبلی در این زمینه از جریان پتانسیل برای مدل سازی استفاده کرده اند.