چکيده

در اين تحقیق، تأثیر پارامترهای مختلف بر يک سیستم، شامل سقوط آزاد يک جعبه داخل آب مطالعه شده است؛ مسئله کلاسیکی که توسط اسکات راسل در سال 1844با استفاده از سقوط آزاد جسم سنگین داخل آب و تشکیل و انتشار تک موج در راستای طول محفظه شرح داده شده است. برای حل مسئله، از روش حجم محدود استفاده شد. جهت بررسی پروفیل سطح آب از روش حجم سیال ( )VOFو جهت حرکت جسم صلب داخل آب و هوا از شبکه رویهمرونده برای توصیف جزئیات تشکیل موج و گردابه استفاده شده است. با سقوط آزاد جسم داخل آب، موج و گردابهای در زير آن تشکیل میگردد. گردابهی به وجود آمده به همراه موج، در راستای طول کانال منتشر میشود و سپس با مرور زمان از بین می رود. تأثیر پارامترهايی مانند چگالی جعبه، ارتفاع سقوط جعبه و عمق آب بر ارتفاع موج تشکیل شده موثر هستند، پروفیل موج به دست آمده در زمان 0/7ثانیه مطابقت بسیار خوبی با نتايج تجربی مطالعات پیشین نشان داد و بیشترين درصد خطای به دست آمده 4درصد گزارش گرديد. طبق نتايج به دست آمده، با افزايش چگالی از 1800تا 3300 کیلوگرم بر متر مکعب و ارتفاع سقوط جعبه از 0/4الی 0/55متر، ارتفاع موج به ترتیب 5/3و 10/2درصد افزايش يافت. علاوه بر اين، با افزايش عمق آب از 0/18الی 0/36متر، ارتفاع موج 2درصد کاهش يافت و قطر گردابه ايجاد شده در نیز 3/4درصد کاهش يافت. لذا اهمیت موجهای ضربهای در مخازن سد، با عمق پايین و تپههای مشرف با ارتفاع نسبتاَ بالا، دو چندان میباشد و میبايست اين نکات توسط طراحان مد نظر قرار گیرد