ANÁLISE DA DISCRETIZAÇÃO ESPACIAL PARA A SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE UM ESPECTRO DE ONDAS DO TIPO PIERSON - MOSKOWITZ
Luciano Rodrigues1; Sersana Sabedra de Oliveira1; Elizaldo Domingues dos Santos1; Liércio André Isoldi1; Luiz Alberto Oliveira Rocha2; Mateus das Neves Gomes3
1 Universidade Federal do Rio Grande - FURG; 2 Universidade do Vale do Rio dos Sinos - Unisinos; 3 Instituto Federal do Paraná - IFPR
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2017-0548
Resumo
Neste trabalho é apresentado um modelo computacional para a simulação numérica do espectro de ondas Pierson-Moskowitz em tanques. O objetivo é definir uma malha independente que produz resultados precisos com menor esforço computacional através de uma análise da discretização espacial. É empregado a técnica esticada para gerar uma malha mais refinada nas regiões de interesse do domínio computacional. O espectro de ondas tem como características período significativo (TS) de 7,5 s e altura significativa (HS) de 1,5 m da onda e profundidade da água (h) de 10 m. Foram consideradas quinze componentes da onda. Foram realizadas comparações da elevação da superfície livre e da densidade espectral entre as soluções analíticas e numéricas. Na solução numérica utilizou-se o código comercial FLUENT®, de Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), baseado no Método do Volume Finito (FVM). O modelo de volume volumétrico (VOF) foi aplicado na interação água-ar. Os resultados apresentados indicam que as recomendações estão fundamentadas no período mínimo do espectro, pois as médias e desvios são razoáveis e as diferenças de picos são menores em relação aos demais períodos. Esses resultados poderão ser utilizados em trabalhos futuros, principalmente no estudo numérico de dispositivos para conversão de energia das ondas do mar em energia elétrica.
Palavras-chave: Tanque de ondas; Pierson-Moskowitz; Energia das ondas; Simulação numérica; Discretização espacial