Análise da discretização temporal para a simulação numérica de um espectro de ondas do tipo Pierson – Moskowitz

Abstract

O presente trabalho apresenta uma metodologia para a simulação numérica de espectro de ondas em tanques. O objetivo é obter recomendações sobre a discretização temporal. Para tanto, o espectro de ondas de Pierson-Moskowitz utilizado no presente estudo possui algumas características como altura significativa da onda (HS) de 1,5 m e período significativo da onda (TS) de 7,5 s. O domínio computacional é bidimensional e representa um tanque de ondas numérico. Além disso, uma importante atualização no modelo computacional é a eliminação da reflexão das ondas através de uma região de amortecimento, chamada de praia numérica. Para a solução numérica foi empregado um código de dinâmica dos fluidos computacional, FLUENT® baseado no Método de Volumes Finitos (MVF). A geometria e a geração da malha são desenvolvidas no software GAMBIT®. O modelo multifásico Volume of Fluid (VOF) é aplicado no tratamento da interação água-ar. Os resultados obtidos indicam que é possível reproduzir numericamente a propagação de espectro de ondas em tanques com acurácia, sendo este um avanço em representar os fenômenos oceânicos de forma mais realística. Com isto, esses resultados poderão ser utilizados em trabalhos futuros, principalmente no estudo numérico de dispositivos conversores de energia das ondas do mar em energia elétrica, como por exemplo, os dispositivos de coluna de água oscilante (OWC) e de galgamento.