Resumen

Con el fin de simular numricamente los problemas de interaccin oleaje-corriente a los que se enfrentan frecuentemente las estructuras acucolas, se estableci aqu un modelo numrico bidimensional de tanque oleaje-corriente basado en un generador de oleaje de fuente msica acoplado a un absorbedor de oleaje de relajacin analtica. El modelo de formador de olas y el modelo de absorbedor de olas se integraron en un solver RANS bidimensional, que se cerr con el esquema de turbulencia RSM. Se adapt el mtodo de volumen de fluido (VOF) para capturar con precisin la superficie libre entre el agua y el aire. Para generar un flujo de corriente uniforme constante, se calcul la velocidad del flujo de corriente uniforme en los lmites de flujo de salida del lado izquierdo (LHS) y del lado derecho (RHS), respectivamente. Una vez generado el flujo de corriente uniforme constante en todo el dominio computacional, se marc la onda de agua objetivo dentro de una regin especificada incrustando la funcin de fuente de masa basada en la teora de ondas en la ecuacin de conservacin de masa y, a continuacin, se propag en el flujo de corriente uniforme generado. Para verificar la precisin del tanque numrico ola-corriente establecido aqu, algunos de los resultados numricos obtenidos se compararon con los resultados experimentales y las soluciones analticas, y coincidieron bien entre s, lo que indica que el modelo desarrollado aqu tiene una gran capacidad para simular olas de agua en corrientes uniformes sobre una profundidad de agua constante. A continuacin, el tanque numrico ola-corriente establecido se utiliz para estudiar la disposicin ptima de la regin de la fuente de masa y los efectos de la velocidad de la corriente de agua en los parmetros de las olas de la superficie del agua durante el acoplamiento de olas regulares con corrientes de agua uniformes. Mientras tanto, el modelo establecido se ampli para generar olas empinadas y se aplic en condiciones de aguas profundas. Finalmente, los mtodos propuestos se aplicaron para investigar los problemas de interaccin ola-corriente-estructura y la propagacin de ondas solitarias viajando con corrientes coplanares/contracorrientes. Las comparaciones modelo-datos muestran que el modelo desarrollado aqu es potencialmente til y eficiente para investigar los inevitables problemas de interaccin oleaje-corriente-estructura en tecnologas de acuicultura.

• Materias:Algoritmos (Matemáticas) Algebra Ingeniería Lógica matemática Matemáticas
• Subjects:Agorithms (Math) Algebra Engineering Mathematical logic mathematics
• Palabras claves:Oleaje-corriente; Modelo numérico; Estructuras acuícolas; Solver RANS; Método VOF; Olas de agua
• Keywords:Wave-current; Numerical model; Aquaculture structures; RANS solver; VOF method; Water waves