Modelación de oleaje en un canal bidimensional mediante OpenFOAM

• Autores: Carlos Contreras Bolton, Patricio Winckler Grez
• Localización: Obras y proyectos: revista de ingeniería civil, ISSN-e 0718-2813, ISSN 0718-2805, Nº. 34, 2023, págs. 6-17
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Wave modeling on a two-dimensional flume using OpenFOAM
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    2023Los modelos CFD (Computational Fluid Dynamics) constituyen una buena herramienta para evaluar la interacción de flujos complejos con obras costeras. Estos modelos permiten reemplazar las fórmulas empíricas para la estimación del sobrepaso, cuya validez es limitada a las condiciones experimentales. Sin embargo, su uso es aún incipiente en el contexto chileno, planteando diversos desafíos a los usuarios. En este estudio se presenta la calibración y validación de un canal de olas numérico mediante el modelo CFD OpenFOAM con el solver olaFlow. Se analizan los casos de oleaje en régimen progresivo, cuasi-estacionario y estacionario. Se aplica además un análisis de sensibilidad a las principales variables y configuraciones del modelo entre las que destacan el tamaño del mallado, el tiempo de modelación, el intervalo temporal, los modelos de turbulencia y las condiciones de borde. Luego se modela un caso de oleaje en rompiente y se compara con los resultados de una modelación física desarrollada por Kamath et al. (2017). Finalmente se estudia la capacidad de OpenFOAM para representar la interacción del oleaje con un muelle, con particular foco en las presiones bajo el tablero

  • English

    CFD models (Computational Fluid Dynamics) provide valuable tools to evaluate the interaction of complex flows with coastal works, beyond empirical formulas for overtopping, which are limited to the range of values used in the experiments. However, its use is still incipient in the Chilean context, thus posing various challenges to users. This study presents the calibration and validation of a numerical wave channel using the OpenFOAM CFD model with the olaFlow solver. Cases of waves in progressive, quasi-stationary and stationary regimes are analyzed. A sensitivity analysis is applied to the main variables and configurations of the model, among which the size of the mesh, the modeling time, the time interval, the turbulence models, and the boundary conditions are examined. Then breaking waves are modeled and compared with a physical model developed by Kamath et al. (2017). Finally, the ability of OpenFOAM to represent the interaction of waves with a pier, with particular focus on the pressures under the deck, is studied.