مقاربة تحليلية لتقدير معامل انتقال الموجة لحاجز أمواج عائم على شكل الحرف اللاتيني II

المؤلفون

  • أبوبكر على الأميلس قسم الهندسة المدنية، كلية الهندسة، جامعة مصراتة، مصراتة، ليبيا.

DOI:

https://doi.org/10.59743/jmset.v8i1.7

الكلمات المفتاحية:

المنشأ العائم، الكتلة الهيدروديناميكية، طاقة الموجة المتقدمة، معامل الانتقال، انتقال الموجة

الملخص

تقدم هذه الدراسة مقاربة تحليلية مبسطة، مبنية على نظرية انتقال طاقة الموجة لتقدير قيمة معامل انتقال الأمواج لحاجز أمواج عائم محدود العرض على شكل الحرف اللاتيني II. عند تقييم طاقة الموجة المنتقلة، تأخذ هذه المقاربة في الاعتبار كل من الطاقة الحركية للموجة المتقدمة، والحركة التذبذبية في الاتجاه الرأسي لحاجز الأمواج العائم. تزيد الطاقة الإضافية الناتجة عن تسارع المنشأ العائم والكتلة الهيدروديناميكية من طاقة الموجة المنتقلة خلف هذا المنشأ، وبالتالي تزيد من قيمة معامل انتقال الموجة. تم التحقق من صحة المقاربة التحليلية المقترحة باستخدام البيانات المعملية التي تم الحصول عليها من عدد من الدراسة المعملية السابقة التي أجريت على هذا النوع من حواجز الأمواج العائمة. بينت نتائج المقاربة التحليلية توافق جيد إلى ممتاز مع نتائج الدراسات العملية، بالإضافة إلى ذلك، تم تقييم موثوقية المقاربة المقترحة في هذه الدراسة من خلال مقارنة نتائجها مع نتائج عدد من المقاربات النظرية الأخرى. تم دراسة تأثير التغير في عمق البحر، والغاطس النسبي للحاجز العائم، وارتفاع الموجة المتقدمة على قيمة معامل انتقال الموجة. ولقد وجد أن تأثير ارتفاع موجة المتقدمة يميز المقاربة التحليلية لهذه الدراسة عن غيره من المقاربات النظرية الأخرى.

المراجع

Alamailes A. & Türker U. (2019). Using analytical approach to estimate wave transmission coefficient in floating structures. Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, 145(3), 04019010.

Beels C. (2009). Optimization of the lay-out of a farm of wave energy converters in the North Sea: Analysis of wave power resources, wake effects, production and cost. Ph.D. thesis. Department of Civil Engineering, Ghent University.

Beels C., Troch P., De Visch K., Kofoed J.P., and De Backer G. (2010). Application of the time-dependent mild-slope equations for the simulation of wake effects in the lee of a farm of wave dragon wave energy converters. Renewable Energy, 35(8): 1644–1661.

Burcharth H.F., Zanuttigh B., Andersen T.L., Lara J.L., Steendam G.J., Ruol P., ... & Higuera P. (2015). Innovative engineering solutions and best practices to mitigate coastal risk. In: Coastal risk management in a changing climate. Butterworth-Heinemann., pp. 55-170.

Dean R.G. and Dalrymple R.A. (1991). Water wave mechanics for engineers and scientists, Vol. 2. World Scientific Publishing Company, Singapore.

Diaconu S. and Rusu E. (2013). The environmental impact of a wave dragon array operating in the Black Sea. Sci. World J., 498013.

Diamantoulaki I. and Angelides D.C. (2011). Modeling of cable-moored floating breakwaters connected with hinges. Eng. Struct., 33(5): 1536–1552.

Dong G., Zheng Y., Li Y., Teng B., Guan C., and Lin D. (2008). Experiments on wave transmission coefficients of floating breakwaters. Ocean Eng., 35(8): 931–938.

Goggins J. and Finnegan W. (2014). Shape optimisation of floating wave energy converters for a specified wave energy spectrum. Renewable Energy, 71: 208–220.

Hales L.Z. (1981). Floating breakwaters: State-of-the-art literature review. Technical Rep. TR81-1. United States Army Corps of Engineers, Springfield, VA.

He F., Huang Z., and Law A.W. (2012). Hydrodynamic performance of a rectangular floating breakwater with and without pneumatic chambers: An experimental study. Ocean Eng., 51: 16–27.

Holthuijsen L.H. (2010). Waves in oceanic and coastal waters. Cambridge University Press, Cambridge, U.K.

Ji C., Chen X., Cui J., Yuan Z., and Incecik A. (2015). Experimental study of a new type of floating breakwater. Ocean Eng., 105: 295–303.

Kramer M.M. & Frigaard P.B. (2002). Efficient wave energy amplification with wave reflectors. Proc. 12th Int. Offshore and Polar Eng. Conf., Kitakyushu, Japan, 707–712.

Kriebel D.L. & Bollmann C.A. (1996). Wave transmission past vertical wave barriers. Proc. 25th Int. Conf. on Coastal Eng. (ICCE), ASCE, Reston, Va., 2470–2483.

Koutandos E., Prinos P., and Gironella X. (2005). Floating breakwaters under regular and irregular wave forcing: Reflection and transmission characteristics. J. Hydraulic Res., 43(2): 174–188.

Li D., Panchang V., Tang Z., Demirbilek Z., and Ramsden J. (2005). Evaluation of an approximate method for incorporating floating docks in harbor wave prediction models. Can. J. Civ. Eng., 32(6): 1082–1092.

Macagno E.O. (1954). Houle dans un canal présentant un passage en charge. La Houille Blanche, 1(1): 10–37 (in French).

Martinelli L., Ruol P., and Zanuttigh B. (2008). Wave basin experiments on floating breakwaters with different layouts. Appl. Ocean Res., 30(3): 199–207.

McCartney B.L. (1985). Floating breakwater design. J. Waterway Port Coastal Ocean Eng., 111(2): 304–318.

Ning D., Zhao X., Göteman M., and Kang H. (2016). Hydrodynamic performance of a pile-restrained WEC-type floating breakwater: An experimental study. Renewable Energy, 95: 531–541.

Nørgaard J.H. & Andersen T. L. (2012). Investigation of wave transmission from a floating wave dragon wave energy converter. 22nd Int. Offshore and Polar Eng. Conf., International Society of Offshore and Polar Engineers.

Oliver J., Aristaghes P., Cederwall K., Davidson D., De Graaf F., Thackery M., and Torum A. (1994). Floating breakwaters: A practical guide for design and construction. PIANC Report, Working Group 13, Permanent International Association of Navigation Congresses, Belgium.

Palha A., Mendes L., Fortes C.J., Brito-Melo A., and Sarmento A. (2010). The impact of wave energy farms in the shoreline wave climate: Portuguese pilot zone case study using pelamis energy wave devices. Renewable Energy, 35(1): 62–77.

Ruol P., Martinelli L., and Pezzutto P. (2013). Formula to predict transmission for π-type floating breakwaters. J. Waterway Port Coastal Ocean Eng., 1–8.

Ruol P., Martinelli L., and Pezzutto P. (2013). Limits of the new transmission formula for pi-type floating breakwaters. Coastal Eng. Proc., 1(33): 47.

Ruol P., Zanuttigh B., Martinelli L., Kofoed P., and Frigaard P. (2011). Near-shore floating wave energy converters: Applications for coastal protection. Coastal Eng. Proc., 1(32): 61.

Sorensen R.M. (2005). Basic coastal engineering. Springer Science & Business Media, Berlin/Heidelberg, Germany.

Tsay T.K. & Liu P.L. (1983). A finite element model for wave refraction and diffraction. Applied Ocean Research, 5(1): 30-37.

Türker U. & Kabdasli M. (2004). Average sediment dislocation analysis for barred profiles. Ocean Eng., 31(14): 1741–1756.

Türker U. (2014). Excess energy approach for wave energy dissipation at submerged structures. Ocean Eng., 88: 194–203.

Ursell F. (1947). The effect of a fixed vertical barrier on surface waves in deep water. Math. Proc. Cambridge, 43(3): 374–382.

Venugopal V. & Smith G.M. (2207). Wave climate investigation for an array of wave power devices. Proceedings of the 7th European wave and tidal energy conference, Porto, Portugal, 11-14.

Wiegel R.L. (1960). Transmission of waves past a rigid vertical thin barrier. J. Waterways Harbors Div., 86(1): 1–12.

التنزيلات

منشور

2022-06-30

كيفية الاقتباس

الأميلس أ. ع. (2022). مقاربة تحليلية لتقدير معامل انتقال الموجة لحاجز أمواج عائم على شكل الحرف اللاتيني II. مجلة علوم البحار والتقنيات البيئية, 8(1), E 45–68. https://doi.org/10.59743/jmset.v8i1.7

إصدار

القسم

المقالات