Caracterización experimental y numérica de un tanque de olas en 2D

Autores/as

  • Urko Izquierdo Autor/a
  • Lander Galera-Calero Autor/a
  • Iñigo Albaina Autor/a
  • Gustavo-Adolfo Esteban Autor/a
  • Ander Aristondo Autor/a
  • Jesús-María Blanco Autor/a

Palabras clave:

tanque de olas experimental, validación de tanque de olas numérico, caracterización de oleaje, BiMEP, Energías renovables marinas, modelos CFD.

Resumen

El laboratorio de mecánica de Fluidos de la Escuela de Inge

niería de Bilbao dispone recientemente de un tanque de olas de

12.5 x 0.6 x 0.7 m (largo x ancho x alto) capaz de reproducir las

condiciones de mar que se dan en la infraestructura de investiga

ción en energías renovables marinas más representativa del País

Vasco (BiMEP-Biscay Marine Energy Platform y la Planta de Olas

de Mutriku). Este nuevo equipo tiene la capacidad de generar un

rango amplio de olas monocromáticas y pancromáticas a través

de un generador de tipo pistón. La oscilación de la superficie libre

se mide a través de sondas de ultrasonido y la energía de la ola

es disipada en la zona de extinción, con forma parabólica para

disminuir de forma significativa la reflexión a lo largo del tanque.

Se ha desarrollado un modelo CFD en STAR CCM+ basado en

las ecuaciones de Reynolds Averaged Navier Stokes (RANS) para

representar la turbulencia, y en la aproximación en estado no es

tacionario de Eulerian Volume of Fluid (VOF) para medir la eleva

ción de la superficie libre.

Este modelo numérico ha sido validado mediante ensayos ex

perimentales en un amplio rango de profundidades, alturas de ola,

longitudes de onda y periodos. Los ensayos se basan en la des

cripción de procesos hidrodinámicos de generación y propagación

de olas, y los resultados definen el generador para obtener la ola

deseada. Los resultados fueron analizados junto con las soluciones

analíticas obtenidas mediante la teoría de flujo potencial. Los ex

perimentos llevados a cabo en el presente trabajo establecen los

límites de operación del tanque de olas en lo que hace referencia

a la generación, propagación y extinción, definiendo así los rangos

de operación para futuros ensayos en los que se estudiará la inte

racción fluido-estructura con elementos flotantes, convertidores

de energía de olas y sistemas de fondeo.

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Publicado

2024-05-24

Número

Sección

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