Modelowanie współoddziaływania zjawisk falowania z konstrukcjami hydrotechnicznymi oraz ich wpływ strefę brzegową morza
Identyfikator grantu: PT00858
Kierownik projektu: Barbara Stachurska
Realizatorzy:
- Dawid Majewski
Instytut Budownictwa Wodnego PAN w Gdańsku
-
Gdańsk
Data otwarcia: 2021-01-18
Streszczenie projektu
Projekt dotyczy numerycznego modelowania współoddziaływania zjawisk falowania z konstrukcjami hydrotechnicznymi oraz ich wpływ na strefę brzegową morza, w tym ruch osadu dennego. Zasoby CI TASK (oprogramowanie i ewentualnie komputer dużej mocy Galera) zostaną wykorzystane do przeprowadzenia symulacji numerycznych nieliniowych zagadnień hydrodynamiki, ze szczególnym uwzględnieniem problemów falowania wodnego. Celem badań będzie opracowanie modelu numerycznego umożliwiającego symulowanie zagadnień, w których dochodzi do dynamicznego współoddziaływania falowania morskiego z budowlami hydrotechnicznymi. Przykładami takich zagadnień są: uderzenie fali wodnej w falochron, interakcja dynamiczna falowania z elementami konstrukcyjnymi (podpory, płyty pokładu) platform wiertniczych, załamanie fal nad budowlami chroniącymi brzeg morski, współoddziaływanie fal z dnem morskim, czy też interakcja dynamiczna tzw. fal samotnych (fal tsunami) z brzegiem morskim. Opracowane modele numeryczne pozwolą na określenie sił wywieranych na budowlę inżynierską przez fale wodne oraz pozwolą opisać transformację falowania morskiego (powierzchni swobodnej wody oraz pól prędkości i ciśnień w wodzie) w warunkach sztormowych. Celem obliczeń będzie również wyznaczenie ciśnień wywieranych na konstrukcje, jej drgania oraz ewentualne ugięcia mające znaczenie w przypadku zastosowania badanych konstrukcji w ochronie brzegu morskiego. Program Matlab wykorzystywany będzie również do numerycznych eksperymentów związanych z ruchem osadu dennego wywołanego falowaniem powierzchniowym ze szczególnym uwzględnieniem ruchu saltacyjnego ziaren osadu nad piaszczystym dnem akwenu zachodzącym wskutek działania oscylacyjnego pola prędkości wody. Uzyskane wyniki modelowania numerycznego posłużą do zweryfikowania modeli na podstawie wyników własnych badań laboratoryjnych przeprowadzonych w kanale falowym znajdującym się na wyposażeniu laboratorium hydraulicznego Instytutu Budownictwa Wodnego w Gdańsku.
Publikacje
- Abramowicz-Gerigk, T.; Burciu, Z.; Jachowski, J.; Kreft, O.; Majewski, D.; Stachurska, B.; Sulisz, W.; Szmytkiewicz, P., , Experimental Method for the Measurements and Numerical Investigations of Force Generated on the Rotating Cylinder under Water Flow, Sensors 21, (2021) 2216
- Stachurska, B., Staroszczyk R., , Effect of surface wave skewness on near-bed sediment transport velocity, Continental Shelf Research 229, (2021) 104549
- Zdolska A., Stachurska B., Majewski D. , Badania laboratoryjne procesów wywołanych falami powierzchniowymi, Wydawnictwo IBW PAN 1, (2021) 1-103
- Stachurska B., Doświadczalne zbadanie drgań poziomej płyty sprężystej stanowiącej dno prostokątnej budowli, IBW PAN 1, (2021) 1-47
- Stachurska B., Mahdavi-Meymand A., Sulisz W., Machine learning methodology for determination of sediment particle velocities over sandy and rippled bed, Measurement 197, (2022) 1-25
- Stachurska B., Behavior of plastic debris of negative buoyancy in oscillating water flow of limited water depth, Raport IBW PAN 197, (2022) 1-35
- Stachurska B., Sulisz W., Hedzielski B., Experimental investigations of wave interaction with semi-submerged horizontal rectangular cylinder of elastic bottom, Ocean Engineering 277, (2023) 25
- B. Stachurska, Experimental Research on Behavior of Plastic Debris of Negative Buoyancy in Oscillating Water Flow, SCACR 2023 1, (2023) 1
- B. Stachurska, Velocity and Asymmetry Skewed Waves Impact on the Direction of Plastic Debris Transport Along the Rippled Bottom, IBW PAN 1, (2023) 25
- D. Majewski, Experimental investigation of pore pressure build-up induced by the foundation rocking motion, IBW PAN 1, (2023) 26
- Majewski D., Sulisz W., Laboratory studies of the impact of non-breaking waves on a horizontal emerged deck, Mechanical Systems and Signal Processing 204, (2023) 110732