Avaliação do desempenho de modelos numéricos na simulação de ondas ao longo de um canal de ondas

Abstract

Este trabalho analisa o desempenho do modelo do tipo Boussinesq COULWAVE e modelo RANS (Fluent, versão 6.3.26) na simulação das características das ondas (alturas e velocidade da onda) ao longo da sua propagação num canal com um fundo de batimetria variável, para o qual existem resultados de ensaios experimentais. O modelo COULWAVE é um modelo de diferenças finitas para a propagação de ondas fortemente não-lineares e dispersivas, em zonas de profundidade variável. O modelo RANS é um modelo de volumes finitos que usa um método VOF na determinação da posição da superfície livre. Os resultados numéricos de ambos os modelos são comparados com os resultados experimentais, no que se refere às alturas de onda significativas, velocidades horizontais ao longo do canal (a meio da coluna de água), apresentando os valores mínimos, máximos e médios da velocidade das partículas ao longo do domínio. É, também, apresentada uma comparação com perfis de velocidade para o modelo RANS. Determinaram-se parâmetros estatísticos de modo a quantificar a diferença entre os resultados numéricos e experimentais no caso da altura de ondas e da velocidade horizontal. Finalmente, foi também realizada uma análise espectral de modo a caracterizar o desempenho dos modelos e a sua capacidade na simulação dos efeitos não lineares