Análise comparativa de modelos não lineares de Boussinesq e de Rans na simulação da rebentação de ondas num perfil de praia tipo barra-fossa

Abstract

O objectivo desta comunicação é a análise comparativa dos modelos do tipo Boussinesq COULWAVE e BOUSS3W e do modelo baseado nas equações de Navier- Stokes FLUENT na simulação da rebentação de ondas num canal. As principais diferenças entre os modelos estão associadas às equações base, ao método numérico, à precisão e ao domínio de aplicabilidade associados e ao custo computacional. O caso seleccionado consiste num estudo experimental da propagação de ondas num canal de ondas cujo perfil de fundo é do tipo barra-fossa. Este caso envolve para além da rebentação das ondas, diversos fenómenos físicos, nomeadamente, o empolamento, a refração, a difração e a dispersão não-linear. Por isso, constitui um óptimo teste para a validação e comparação dos modelos aqui apresentados. O teste escolhido correspondeu a uma onda incidente de altura H=0.08m e período T=1.5 s. Foram comparados os valores numéricos dos três modelos numéricos e experimentais correspondentes às séries temporais de elevação da superfície livre e da velocidade das partículas. Depois procedeu-se com base nessas séries à: a) análise no tempo para determinação dos valores da altura de onda significativa, HS e velocidade máxima, mínima e média de cada registo; b) análise estatística com base nos valores de HS e das velocidades; c) análise espectral para avaliação do comportamento não-linear dos modelos. São, deste modo, avaliadas as capacidades e limitações de cada modelo testado