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Dissertação

Modelação 3D de wave set-up e correntes longitudinais. Efeitos de modelos de fecho da turbulência EVALUATED

Detalhes: O efeito combinado das ondas e correntes nos escoamentos em superfície livre tem sido alvo de diversos estudos, em virtude da sua importância para a hidrodinâmica das águas costeiras. Na última década desenvolveram-se várias teorias com o intuito de obter uma melhor descrição dos efeitos tridimensionais desta interacção. Uma das componentes da referida interacção é a geração de correntes longitudinais, quando o campo de ondas apresenta obliquidade em relação à linha de costa. Tendo em vista a análise deste fenómeno, recorreu-se a uma ferramenta numérica para modelar as correntes longitudinais. Esta consiste num sistema de acoplamento completo, através da formulação clássica de tensões de radiação (Longuet-Higgins e Stewart, 1962), entre o modelo tridimensional de circulação hidrodinâmica TELEMAC-3D (Hervouet, 2007) e o modelo espectral de ondas de terceira geração, TOMAWAC (Benoit et al, 1996). O modelo TELEMAC-3D resolve as equações Reynolds Averaged Navier Stokes (RANS) pelo método dos elementos finitos e a discretização vertical na coluna de água é feita através da coordenada “sigma”. Ambos os códigos fazem parte do sistema TELEMAC, desenvolvido na EDF (Électricité de France) R&D, França. Para resolver as equações RANS torna-se necessário recorrer a modelos de fecho da turbulência para modelar o tensor de Reynolds e, deste modo, tornar o sistema completo. Foram, então, realizados testes de sensibilidade a diversos modelos de turbulência, procedendo-se depois a uma comparação entre os resultados numéricos para a velocidade longitudinal, superfície livre e altura significativa e os dados experimentais do Large Scale Sediment Transport Facility (LSTF) em Vicksburg, USA.
Keywords: TELEMAC-3D, TOMAWAC, Equações RANS, efeito combinado das ondas e correntes, modelos de fecho da turbulência

Discussão: novembro 3, 2014, 14:0