Skip to main content
SUPERVISOR
Nili ahmadabadi Mehdi,Mohamad Reza Tavakoli nejad
مهدی نیلی احمدآبادی (استاد مشاور) محمدرضا توکلی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Pouria Basiri
پوریا بصیری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Laboratory investigation of the flow field and surface wave energy reduction using White Light and PIV techniques
Laboratory investigation of the flow field and surface wave energy reduction using White Light and PIV technique has been investigated in this Thesis.For this purpose, a plunger wave maker designed and built and the effect of geometrical parameters of wave maker on the surface wave was investigated.In the next step, an immersed plate is used to defeat and reduce the surface wave energy.The wave maker mechanism of stainless steel 304 with distinct mechanisms have been designed to provide sinusoidal motion.The wave maker capable of producing waves alternating with specified characteristics.The parameters affecting the wave, namely the depth of water, the frequency of the wave maker, Immersion depth and the total amplitude of the oscillation can all be controlled and varied.In the first step of the study, the effect of these parameters on the production of the waves has been studied.Accordingly increasing the immersed depth and the total amplitude of the oscillation in the low frequencies will increase the wavelength and at high frequencies will increase the wave height. Also, increasing the immersed depth at a low depth of water will reduce the height of the wave.After analyzing the behavior and measured wave height, wavelength and wave speed empirical equations for predicting wave height, wavelength and wave speed is provided.These relationships are based on the four main parameters in describing the wave maker motion that were previously introduced. In the second step, a rectangular obstacle has been used over the wave path to dissipate and reduce the surface wave height.The results of this section are useful in the design of coastal breakwaters.To analyze the results, three non-dimensional number of wave transmission coefficients, the reflect wave coefficient, and the dissipation coefficient of the wave are defined.ased on the obtained results, when the barrier has a 90-degree angle with the water surface, the height of the transmitted wave reaches the lowest and the reflected wave height reaches to maximum value. When the ratio of the plate's thickness to the depth of water is 0.02, with change in angle of the barrier from 0 to 90 degrees, the wave transmission coefficient is reduced by 25%.Also, increasing the thickness of the barrier causes an increase in the dissipation coefficient of the wave. By changing the thickness ratio of the plate to water depth from 0.02 to 0.12, this coefficient increases by 18%. Increasing the length of the barrier gives the greatest effect on the surface wave. When the ratio of the length of the barrier to the wavelength is changed from 0.19 to 0.58, the dissipation wave coefficient and the reflection coefficient increase by 31% and 19%, respectively. In the meantime, the reduction of 78% in transmitted coefficient wave is the most important effect of increasing the length of the barrier . Key Words: Plunger wave maker, Immersion plate, Breakwater, Wave dissipation coefficient
بررسی آزمایشگاهی میدان جریان و کاهش انرژی موج سطحی با استفاده از تکنیک WhiteLight وPIV در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا یک موج ساز گوه ای طراحی و ساخته شده و تاثیر پارامترهای هندسی موج ساز بر موج سطحی مورد بررسی قرار گرفته است. در گام بعدی از یک صفحه مغروق درآب به منظور شکست و کاهش انرژی موج سطحی استفاده شده است. موج ساز گوه ای از جنس استیل 304 با مکانیزم مشخصی جهت تامین حرکت سینوسی طراحی و ساخته شده است. این موج ساز قادر به تولید دسته موج های متناوب با ویژگی های مشخصی می باشد. پارامترهای تاثیرگذار بر موج یعنی عمق آب، فرکانس حرکت موج ساز، عمق مغروق دستگاه در حالت تعادل و دامنه کل نوسان همگی قابل کنترل و تغییر می باشند. در بخش اول پژوهش تاثیر این پارامترها برموج تولیدی مورد بررسی قرار گرفته است. بر این اساس افزایش عمق مغروق و دامنه کل نوسان در فرکانس های پایین موجب افزایش طول موج و در فرکانس های بالا موجب افزایش ارتفاع موج می شوند. همچنین افزایش عمق آب در عمق های پایین موجب کاهش ارتفاع موج می شود. بعد از تحلیل رفتار موج و محاسبه ارتفاع، طول موج و سرعت موج روابط تجربی جهت پیش بینی ارتفاع موج، طول موج و سرعت موج ارائه شده است. این روابط بر اساس چهار پارامتر اصلی در توصیف حرکت موج ساز که پیش از این معرفی شدند، ارائه شده است. در بخش دوم از یک مانع مستطیلی بر سر راه موج جهت اضمحلال و کاهش ارتفاع موج سطحی استفاده شده است. نتایج حاصل از این بخش در طراحی موج شکن های ساحلی بسیار سودمند می باشد. برای تحلیل نتایج بدست آمده سه عدد بی بعد ضریب عبور موج، ضریب برگشت موج و ضریب اضمحلال موج تعریف شده است. بر اساس نتایج بدست آمده زمانی که مانع با سطح آب زاویه 90 درجه داشته باشد دامنه موج عبوری به کمترین و دامنه موج برگشتی به بیشترین مقدار خود می رسد. هنگامی که نسبت ضخامت صفحه به عمق آب 02/0 باشد با تغییر زاویه مانع از 0 تا 90 درجه ضریب عبور موج %25 کاهش می یابد. همچنین افزایش ضخامت مانع موجب افزایش ضریب اضمحلال موج می شود. با تغییر نسبت ضخامت صفحه به عمق آب از 02/0 به 12/0 این ضریب %18 افزایش می یابد. افزایش طول صفحه بیشترین تاثیر را بر موج سطحی می گذارد. هنگامی که نسبت طول صفحه به طول موج از 19/0 به 58/0 تغییر کند ضریب اضمحلال موج و ضریب برگشت موج به ترتیب %31 و %19 افزایش می یابند. در این میان کاهش %78 ضریب عبور مهمترین تاثیر صورت گرفته در اثر افزایش طول صفحه می باشد. کلمات کلیدی: موج ساز گوه ای، صفحه مغروق، موج شکن، ضریب اضمحلال موج

ارتقاء امنیت وب با وف بومی