انجمن مهندسی آبیاری و آب ایران نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران 2251-7359 13 ویژه نامه تابستان 1402 2023 08 23 Numerical Study of the Effect of Simple Piles on the Coastal Waves Dissipation مطالعه عددی عملکرد شمع‌های ساده در تضعیف امواج ساحلی 38 60 177289 10.22125/iwe.2022.356768.1662 FA فاطمه قاسمی گروه مهندسی آب دانشگاه شهرکرد الهام قنبری عدیوی گروه مهندسی آب دانشگاه شهرکرد 0000-0002-7781-0138 روح الله فتاحی گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد نریمان مهرانفر سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه امیر‌کبیر Journal Article 2022 08 18 One of the ways to protect beaches is to use pile breakwater. Simple pile breakwater are like rigid cylindrical obstacles. In this study, considering the simple piles on the coast with constant slope, their effects on waves were investigated by numerical modeling in OpenFOAM software. In line with flow turbulence modeling, Reynolds average method of Navier-Stokes equations (RANS) and k-ω,SST models were used. 15 models were performed in scenarios with and without piles for 3 different heights of input wave. The piles had a diameter of 0.9 cm and a height of 32 cm and were contracted at widths of 30 and 60 cm and distances of 5×5 and 15×15 cm and with staggered layout. According to the results, in all models with piles, the power of waves and the reduction of wave energy transfer coefficient compared to the state without piles have been done. At the same width and distances, the piles have attracted more power by increasing the height of the wave, but the energy transfer coefficient has increased. In the same width and height of the entry wave, by reducing the distances of piles from 15×15 to 5×5, the absorption of force increased and the wave energy transfer coefficient decreased. The results were compared with laboratory data. The closest results for wave force were models with width of 60 and distances of 5×5 with the mean square root of normal error of 0.15 and correlation coefficient 0.96 to the laboratory model, یکی از راهکارهایی که برای حفاظت از سواحل وجود دارد استفاده از موج‌شکن‌های شمعی است. موج‌شکن شمعی ساده همچون موانع صلب استوانه‌ای است. در این پژوهش با در نظر گرفتن شمع‌های ساده در ساحل ، به بررسی اثر آن‌ها بر امواج با مدل‌سازی عددی در نرم‌افزار اپن فوم پرداخته شد. برای مدل‌سازی آشفتگیِ جریان از روش متوسط گیری رینولدز از معادلات ناویر-استوکس (RANS) و مدل k-ω,SST استفاده شد. 15 مدل در حالات با و بدون حضور شمع‌ها برای 3 ارتفاع متفاوت موج ورودی انجام شد. شمع‌ها دارای قطر 9/0 و ارتفاع 32 سانتی‌متر بوده و در عرض‌های 30 و 60 سانتی‌متر و فواصل 5×5 و 15×15 سانتی‌متر و با چیدمان زیگزاکی قرارداده شدند. طبق نتایج در همه‌ مدل‌های با شمع به میزان متوسط 16/75 درصد افزایش استهلاک نیروی امواج و 88/62 درصد کاهش ضریب انتقال انرژی امواج نسبت به حالت بدون شمع‌ صورت گرفته است. در عرض محدوده یکسان و فاصله‌ی ثابت میان شمع‌ها در مدل‌هایی که ارتفاع موج ورودی‌شان بیش‌تر است نیروی بیش‌تری نیز جذب می‌شود اما ضریب انتقال انرژی افزایش یافته است. در عرض و ارتفاع موج ورودی یکسان با کاهش فواصل شمع‌ها از 15×15 به 5×5 جذب نیرو افزایش و ضریب انتقال انرژی کاهش یافته است.<br /><br />نتایج حاصل با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه شد. نزدیک‌ترین نتیجه برای نیرو موج را مدل‌های با عرض 60 و فواصل 5×5 با جذر میانگین مربعات خطای نرمال 15/0 و ضریب همبستگی 96/0 به مدل آزمایشگاهی داشته‌اند که بیانگر دقت خوب مدل عددی و عملکرد مناسب نرم‌افزار اپن فوم در مدل‌سازی است. https://www.waterjournal.ir/article_177289_aabcda5ea63bfa7401a30b9f6afe021c.pdf