Numerical simulation of sediment suspension and transport under plunging breaking waves

ما یک مطالعه مبتنی بر شبیه سازی بر روی تعلیق و حمل رسوب تحت یک موج شکن را انجام می دهیم. معادلات ناییر استوکس برای جریان چند فاز غیر متراکم با استفاده از یک کد تقسیم محدود در خانه حل می شوند. رابط کاربری هوا و آب با استفاده از روش تنظیم سطح و حجم مایع همراه می شود. برای توصیف انتقال غلظت رسوب، معادله انتقال حرارت با اصطکاک برای یک اسکالر غیرفعال حل شده است. تابع برداشت برای رسیدگی به جریان رسوب در پایین استفاده می شود. پنج مورد با عمق آب و عمق موج مختلف شبیه سازی شده است. نتایج هر دو لحظه و آماری بر روی غلظت رسوب به منظور بررسی فرآیند تعلیق رسوب و حمل و نقل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. از نتایج شبیه سازی مشاهده شده است که در طی شکست موج، رسوب به دلیل تنش برشی بالا در پایین آب معلق است. شکست موج موجب حرکت آب به بالا بین دو گرداب ضد چرخشی بزرگ می شود که به نوبه خود رسوب های معلق را به سمت سطح آب انتقال می دهد. بر اساس تجزیه و تحلیل مرکز توده رسوب معلق، فرایند انتقال رسوب تحت موج شکستن فرو ریختن به مرحله فرسایش، مرحله تعلیق و مرحله حمل و نقل تقسیم می شود. اثرات عمق آب و تونل موج بر میزان غلظت رسوبات معلق، فرسایش و فرسایش پایدار و مرکز رسوب رسوب مورد بحث قرار گرفته است. همانطور که عمق آب کاهش می یابد و در صورت افزایش تدریجی موج، رسوب بیشتر در طی شکست موج می شود. تغییر شکل بستر همچنین بر اساس معادله انتقال ارتفاع بستر پیش بینی شده است.