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Publicação
Simulação numérica da propagação de ondas regulares
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| 5.95 MB | Adobe PDF |
Orientador(es)
Resumo(s)
Na seguinte dissertação são apresentados estudos de formação e propagação de ondas,
realizados com a simulação de ondas numéricas recorrendo ao programa OpenFOAM
utilizando o solver olaflow, ao longo de um canal de ondas de fundo variável.
Inicialmente é feita uma descrição de algumas teorias de onda e dos seus conceitos
matemáticos, necessários para a compreensão do comportamento de uma onda. Posteriormente
é descrito o software OpenFOAM e algumas das suas funcionalidades, como a
geração de malha e a constituição dos seus solvers.
Os estudos realizados na seguinte dissertação estão relacionados com a variação da
superfície livre ao longo de várias secções de um canal de ondas, estando estes essencialmente
divididos em duas partes. Na primeira parte é feito um estudo de independência
de solução com malhas bidimensionais, onde recorrendo ao mesmo número de elementos
por comprimento de onda e altura, pretende-se avaliar qual a influência da variação do
fundo na propagação da onda. A segunda parte consiste em duas simulações numéricas,
bidimensional e tridimensional, de um caso de estudo realizado experimentalmente no
Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), relacionado com a propagação de ondas
num canal de fundo variável com redução de secção transversal, sendo que as ondas
nele estudadas se encontram em condições de pré-rebentação.
Os resultados numéricos obtidos são comparados tanto a valores experimentais como a
outros valores numéricos obtidos para casos semelhantes, por forma a dar fundamento aos
estudos realizados. Para além dos gráficos da variação de superfície livre, é realizada uma
análise espetral recorrendo às transformadas discretas de Fourier, que permitem de uma
maneira mais coesa observar a evolução das ordens de uma onda para diferentes secções
ao longo do canal. Algumas das diferenças notadas nas variações da superfície livre
podem estar associadas a fenómenos de reflexão, à utilização de malhas bidimensionais e
tridimensionais ou a uma possível dissipação numérica.
Descrição
Palavras-chave
OpenFOAM interFoam/olaFlow utilities Navier-Stokes superfície livre propagação de ondas