Dissertação
{pt_PT=Verification of a 2D wave Model } {} EVALUATED
{pt=Um estudo de verificação de solução é feito para a simulação de uma onda 2D a propagar-se em domínio aberto. Este estudo debruça-se sobre as principais características da onda. A onda é simulada usando o ReFRESCO, um código de CFD desenvolvido pelo MARIN que usa o modelo VOF para capturar a localização movimento da superfície livre. Esta dissertação pretende contribuir para standardizar procedimentos na simulação de ondas. Dois modelos de onda em condição de águas profundas são utilizados para analisar os erros estatísticos -- relativos à condição inicial -- e os erros numéricos -- relativos aos erros iterativos e de discretização. Um modelo corresponde a uma onda linear de baixa inclinação enquanto e o outro corresponde a uma onda de Stokes de 5ª ordem com alta inclinação. As quantidades de interesse da onda são analisadas de duas formas: em médias temporais em locais fixos do domínio através da análise do movimento da onda ao longo da sua propagação no domínio. Este trabalho compara três esquemas convectivos: um estritamente segunda ordem e dois esquemas com limitador de fluxo. Os esquemas são comparados relativamente à sua precisão, robustez e custo computacional. A influência da interpolação da superfície livre é analisada para as diferentes as quantidades de interesse da onda. É estabelecida a relação entre os erros de dispersão e a reflexão da onda à saída do domínio, de onde se concluiu que a reflexão da onda tem dois componentes distintos: os erros de discretização e o modelo da onda., en=A verification study is done for the simulation of water wave propagation in a 2D open domain with regards to the main wave quantities. This study is done using ReFRESCO, a CFD code developed by MARIN that captures the free surface location using the VOF method. The end goal of this dissertation is to contribute to standardized procedures in wave simulation. The statistical errors – regarding to the influence of the initial condition on the wave – and numerical errors – regarding the iterative and discretization errors – are assessed for two wave models in deep water conditions: a linear wave and a 5th order Stokes. The numerical set up in terms of grid topology and absorption conditions are based on the available literature. The wave quantities of interest are assessed in two ways: at a fixed location in space, by averaging the quantities in time and by analyzing the moving wave through the domain. This work presents a study comparing the discretization of three convective schemes regarding robustness, accuracy and computational costs. The influence of the interpolation of the free surface location on the different quantities of interest is investigated throughout this work. The relation between the wave dispersion errors and the wave reflection at the outlet of the domain is established, with the reflection having two separated components: one dependent on the discretization errors and another dependent on the relation between wave model and boundary condition. }
janeiro 29, 2021, 10:0
Publicação
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Orientação
