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Evolución de la transmisión de la energía del oleaje a través de un rompeolas flotante empleando un método SPH

Rueda Durán, Alejandro

Abstract

Debido a la necesidad de proponer estructuras de protección costera que sean ambientalmente viables y operacionalmente efectivas, se propone como estructura para proteger el muelle de la Estación de Guardacostas de Santa Marta, Colombia, un Rompeolas Flotante; empleando para su diseño y validación un modelo en numérico de partículas en 2D, conocido como Smoothed Particle Hydrodynamics. Desarrollando todo el proceso de validación y análisis de los casos para obtener resultados confiables y que permitan proponer un Rompeolas Flotante con dimensiones concretas, que atenúe el efecto del oleaje incidente en el muelle.

Full text

Alejand o Rueda Du an Ma zo 14 de 2003 Di ec o es: Ph.D G. Rod iguez Ph.D S. Lonin Ph.D I. Alonso Agenda 1. Desc ipción del P oblema de Es udio a. Á ea de es udio b. Gene alidades de los Rompeolas Flo an es -ROF 2. Smoo hed Pa icle Hyd odynamics - SPH 3. Me odología pa a abo da el p oblema a. Diseño del Box Model b. Diseño del Rompeolas de es udio 4. Resul ados y Discusión 5. Conclusiones 6. P egun as 20 10 0 10 20 30 45 1. Desc ipción del P oblema de Es udio a. Á ea de es udio •Ma ina depo i a •Espigón Caño Manzana es Muelle EGSAM 1. Desc ipción del P oblema de Es udio a. Á ea de es udio 1. Desc ipción del P oblema de Es udio a. Á ea de es udio Año 2006 Año 2009 Año 2011 Año 2012 1. Desc ipción del P oblema de Es udio a. Á ea de es udio 1. Desc ipción del P oblema de Es udio b. Gene alidades de los ROF 1. Desc ipción del P oblema de Es udio b. Gene alidades de los ROF U.S. Na y Ci il Enginee ing Labo a o y De la Sala, P., (1873) 1. Desc ipción del P oblema de Es udio b. Gene alidades de los ROF Flexible Pon ón Ca ama án F ezano , I aly www.wa eb ake.com www.nau iexpo.com 3. Me odología pa a abo da el p oblema a. Diseño del ROF Se empleo el caso p opues o po B uce (1985) Bahía F iday (Washing on). Se aplico la me odología desa ollado po las au o es a pa i de la elación dimensional de los p incipales pa áme os: Ancho (w) Al u a (ZR) Calado (D ) P o undidad (h) Longi ud de onda (λ) Pe iodo (T) 3. Me odología pa a abo da el p oblema a. Diseño del ROF ROF sin mo imien o en ningún eje Fluido ideal, comp esible, i o acional y T.O.L. Oleaje pa alelo al muelle Todas simulaciones se co ie on : 160s , T= 8,7, y 6s y XR=50, 75, 100 y 150m Al u a / Calado ZR/d Ancho / Calado W/d Al u a de ola/ P o undidad H/h P o undidad / Longi ud de onda h/L Ancho del ROF/ Longi ud de onda W/L Calado / P o undidad d /h Al u a de ola/ Longi ud de onda Hi/L P o undidad dimensional 2πh/L 1,57142857 60,156 0,195853108 0,164516611 0,14 0,03055308 1,230581372 Al u a de ola inciden e Hi Al u a de ola T ansmi ida H Longi ud de Onda L P o undidad hR Pe iodo T Calado ROF d Al u a ROF ZR Ancho ROF W 270,98298807 20 72,8 4,4 16,8 eal A. in e m. eal eal d /h D/d W/d Dimensiones del ROF pa a las Condiciones de San a Ma a Empleando elaciones B uce (1985) 3. Me odología pa a abo da el p oblema a. Diseño del ROF Pa a ealiza la alidación del modelo se co ie on 90 simulaciones y se e alua on 630 olas. Todas las simulaciones se co ie on empleando dos (02) GPU (G aphics P ocessing Uni s) con el apoyo del En i onmen al Physics Labo a o y de la Uni e sidad de Vigo. El iempo de calculo de las simulaciones oscila en e 100 y 220 minu os. 3. Me odología pa a abo da el p oblema a. Diseño del ROF Box model se compo a como una caja ce ada….Resonacia???? Fenómeno que desc iba el p oceso…..Seiches!!!!! “Oscilaciones de la go pe iodo que ocu en en cuencas ce adas o semi ce adas, que al gene a esonancia, inc emen an la al u a de ola en su in e io ” Me ian (1828) 𝑇𝑛=2𝐿 𝑛𝑔𝑔 (6) Donde 𝑇𝑛 es el pe iodo na u al de oscilación, L es la longi ud del dominio, n el núme o de nodo. C i e io de So ensen (1993) que elaciona L/λ y cuando puede p esen a se esonancia. 4. Resul ados y Discusión h45 λ50 75 100 150 899,576 1,9915 1,33 10,66 776,457 1,5291 1,02 0,76 0,51 656,205 1,1241 0,75 0,56 0,37 T λ/L FB Dep h Pe iodos c í icos pa a una da sena abie a 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 Pe iodos c í icos pa a una da sena ce ada 0,5 11,5 22,5 Inc emen an en 0.50 // *λ Inc emen an en 0.50 // *λ 4. Resul ados y Discusión λ/L λ/L h28 50 h30 75 897,012 1,9402 897,653 1,302 775,738 1,5148 775,952 1,0127 656,1 1,122 656,139 0,7485 λ/L λ/L h32 100 h37 150 898,153 0,9815 898,976 0,6598 776,106 0,7611 776,329 0,5089 656,163 0,5616 656,193 0,3746 T FB Dep h λ T λ FB Dep h λ T FB Dep h λ FB Dep h T Pe iodos c í icos pa a una da sena abie a 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 Pe iodos c í icos pa a una da sena ce ada 0,5 11,5 22,5 Inc emen an en 0.50 // *λ Inc emen an en 0.50 // *λ 4. Resul ados y Discusión Si en odos los casos hay +/- esonancia….. Tend emos esul ados ic icios??? 1,20 0,90 0,70 0,00 _ 8s ; _ J, 0,<0 _ 7s _ 6, - 6< 0,30 0,20 0,10 4. Resul ados y Discusión o, o 0, 0 0,40 _ s _ 7 ~ O,JJ - 1$ _ 6 - ~ 0,20 0, 10 0,00 ° O 1 00 2 0 lOO 4. Resul ados y Discusión En 2D se p esen a e lexión y esonancia Buena co elación en e la mejo condición y modelada y el caso de es udio El box model se compo a como cuenca ce ada y semi ce ada dependiendo la dis ancia en e el ROF y el muelle En gene al ….. Validación del modelo!!!!!!! 5. Conclusiones En el 97% de las condiciones simuladas hay educción del oleaje en alo es de K en e 0,80 - 0,10. La esonancia p esen e en el modelo no al e a ic iciamen e los esul ados ob enidos pa a el caso de es udio. El modelo ep oduce adecuadamen e los e ec os de e lexión, asome amien o, icción con el ondo y a enuación, siendo en 2D el enómeno gobe nan e la e lexión. En la ealidad no se p esen a la esonancia obse ada po no se 2D.