طراحی و ساخت حوض های خشک (dry dock) به دلیل شرایط خاص حاکم بر آنها به لحاظ وضعیت بارگذاری و تأثیرپذیری از شاخص های هیدرودینامیک و جزر و مدی دریا، مستلزم مطالعات جامع سازه ای و هیدرولیکی است. در زمینه مطالعات هیدرولیک طرح ساخت حوضچه تعمیر کشتی، بسته به مکانیزم آبگیری حوضچه خشک و بر اساس شرایط هیدرودینامیک منطقه، وضعیت هیدرولیک جریان در مجاری آبگیری می بایست مورد توجه قرار گیرد. مطالعات هیدرولیک طرح با ساخت و اجرای مدل ریاضی سیستم های آبگیری و تخلیه وارد مرحله تکمیلی خود می شود. استفاده از نتایج مدل سازی هیدرولیکی در کالیبراسیون مدل ریاضی، منجر به تدقیق نتایج و کمینه سازی خطا در تحلیل عددی خواهد شد. ضمن اینکه مقایسه نتایج حاصله از مدل سازی هیدرولیکی و ریاضی، بررسی جامعی از مشخصات جریان در مجاری آبگیری و تخلیه ارزیابی نقاط قوت و ضعف طرح و همچنین پیش بینی مناطق بحرانی را میسر می سازد. در تحقیق حاضر الگوی جریان در سیستم های آبگیری و تخلیه تحت فشار حوضچه های خشک تعمیر کشتی با استفاده از مدل اجزای محدود ansys. و زیر برنامه flotran این نرم افزار مورد شبیه سازی عددی قرار گرفته است. طی این شبیه سازی مشخصات جریان شامل سرعت و فشار در نقاط مختلف سیال تحت شرایط مختلف مرزی به صورت متغیر با زمان تعیین گردیده است.. با استفاده از نتایج عددی،کنترل عدم رخداد پدیده کاویتاسیون در مجرای آبگیری با محاسبه شاخص کاویتاسیون در مقاطع مختلف جریان انجام پذیرفته است. کلید واژه: حوضچه خشک ،سیستم های آبگیری و تخلیه ،شاخص کاویتاسیون ،نوسانات جزر و مدی ،شبیه سازی عددی

امواج بلند می توانند به آسانی به داخل بندر نفوذ کرده و ممکن است پریود طبیعی بندر با پریود موج نفوذی به آن برابر شده و ایجاد تشدید کنند و موجب ناآرامی داخل بندر شوند و اثرات زیادی روی لنگرگیری کشتی ها خواهند داشت. پس مدلسازی صحیح آن در طراحی بندر مهم می باشد. امواج مادون ثقلی امواج بلندی هستند که از شکست امواج کوتاه نزدیک شونده حاصل می شوند. در این مطالعه، مدلسازی عددی نفوذ امواج مادون ثقلی فرکانس پایین به داخل بندر انزلی از مهمترین بنادر کشتیرانی ایران در جنوب غربی دریای خزر پرداخته شده است. در این مطالعه، موج با ارتفاع یک متر اما با پریودهای متنوعی به عنوان شرایط مرزی در ورودی بندر تعریف می شوند، سپس دو مدل عددی برای تعیین ارتفاع موج مشخصه در نقاط داخلی بندر، بخصوص نزدیک مرزها، به کار گرفته می شوند. مدل های عددی مورد استفاده، ماژولbw ازنرم افزارmike21 و مدل ls3d می باشند. نتایج حاصله نشان دادند که امواج با پریود کمتر از 25 ثانیه نمی توانند به داخل بندر نفوذ کرده و ایجاد تلاطم نمایند. همینطور مشخص شد که امواج بلند با پریود 30 تا 90 ثانیه به داخل بندر نفوذ کرده و بدترین شرایط را برای تلاطم بندر ایجاد می نمایند، ارتفاع نسبی موج (ضریب تشدید) در این پریودها فراتر از 2 نیز می رود. در این مطالعه، از انواع مختلف معادلات موج بوسینسک با دقت های رده بندی شده از ضعیف تا دقیق از نظر پخش فرکانس و غیر خطی بودن موج برای مدلسازی نفوذ امواج بلند استفاده شده که نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شده و میزان دقت هر یک از آنها مشخص شده است و نوع معادله ای که دقت بیشتری می دهد تعیین شده است.

با وجود حجم قابل توجه فعالیت های انجام گرفته در مناطق ساحلی، طراحی سازه های حفاظت ساحل با هزینه کم، یک نیاز اساسی برای بنادر کوچک می باشد. موج شکن ها (ثابت و شناور) سازه هایی هستند که با انعکاس و استهلاک انرژی موج برخوردی و کاهش ارتفاع موج در سمت آرام موج شکن سبب حفاظت خط ساحل و سازه های ساحلی می گردند. هر چند موج شکن های ثابت همواره عملکرد حفاظتی بالاتری را نسبت به موج شکن های شناور فراهم می کنند، اما موج شکن شناور یک راه حل کم هزینه نسبت به موج شکن ثابت می باشد که می تواند به صورت کارآ در مناطق با شرایط آرام به کار گرفته شود. با توجه به کاهش عملکرد موج شکن شناور پانتونی در پریودهای موج بیش از 3-4 ثانیه برای افزایش کارآیی، رفتار هیدرودینامیکی موج شکن شناور دوبل در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور عملکرد موج شکن شناور پانتونی و دوبل برای مقادیر مختلف آبخور، عرض موج-شکن، زاویه مهاربندی و فاصله پانتون ها در برابر امواج نامنظم دریا با مشخصات مختلف موج برخوردی مورد بررسی قرار گرفته است. برای مدلسازی عددی موج شکن شناور از نرم افزار ansys ماژول aqwa استفاده گردیده است. پس از صحت سنجی نتایج مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی، برای بررسی عملکرد موج شکن شناور، سعی گردید شرایط شبیه سازی به گونه ای انتخاب گردد که تناسب بیشتری با شرایط حاکم بر آب های کرانه های کشور داشته باشد. در تحلیل نتایج مدلسازی عددی سعی گردید تا با تعریف پارامترهای بدون بعد جدید، تحلیل مناسب تر و مطابق با عملکرد واقعی موج شکن شناور ارائه گردد. نتایج حاصل از مدل عددی بیانگر این نکته است که پارامترهای پریود موج، عرض پانتون و عمق آبخور تاثیر بسزایی در عملکرد موج شکن شناور پانتونی و دوبل دارد. انتخاب عرض نسبی بزرگتر از 0/5 برای موج شکن شناور پانتونی و دوبل می تواند کارآیی این نوع موج شکن شناور را افزایش دهد. استفاده از موج شکن شناور دوبل می تواند کارایی این نوع موج شکن را افزایش دهد، هر چند برای داشتن عملکرد مطلوب، نیاز به انتخاب فاصله بهینه بین پانتون های موج شکن می باشد.