Dissertação

CFD Analysis of a Captive Bullet Forced into Calm Water EVALUATED

As cargas aplicadas a um bote salva-vidas de queda livre, durante a entrada em aguas paradas, são analisadas sob diferentes parâmetros de simulação. A trajetória forçada do corpo é simulada com o código CFD "ReFRESCO”, resolvendo as equações RANS e um modelo Volume-of-Fluid (VoF). A influência dos diferentes parâmetros de simulação é primeiramente analisada recorrendo a soluções laminares. Foi verificado que, o valor dos resíduos não deve exceder L2 < 5 × 10−4 e que os refinamentos de malha em torno do bico devem expandir gradualmente. Este enquadramento é estendido de modo a incluir um modelo de turbulência de duas equações. Por forma a resolver o contact line problem, foram testadas duas abordagens: aplicar leis da parede e extrapolar o valor do campo VoF na parede. A abordagem das leis de parede apresentou melhores resultados para as quais se concluiu que um bom compromisso entre valores baixos de y1 + e uma superfície livre bem definida era obtido com y1 + ∼ 300. Por fim, estas diretrizes são aplicadas a trajetórias forçadas com ângulos de ataque maior. Foi identificado que a diferença entre laminar e turbulento não excedia 6%, no caso das cargas máximas e pequenos ângulos. Além disso, constatou-se que nos momentos inicias do mergulho e ângulos de ataque elevados, as forças viscosas poderiam alcançar a mesma ordem de grandeza das forças de pressão.
Bote salva-vidas de queda livre, Impacto na água, Turbulência, Dinâmica dos fluidos computacional, Recomendações, Volume-of-fluid

Novembro 26, 2018, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Luís Rego da Cunha de Eça

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

António Domingos Simões Maximiano

WAVec

Especialista