Título:
Modelação numérica da interacção onda-estrutura
Resumo:
As obras marítimas têm como objectivo proteger uma determinada área da acção da agitação marítima. O seu projecto é normalmente baseado em fórmulas empíricas, cujo domínio de aplicação é, em geral, reduzido, já que as fórmulas são válidas para a gama de valores e para as geometrias para que foram desenvolvidas. Actualmente, em casos práticos de engenharia e pela importância cada vez maior que se dá aos impactos destas obras, surgem estruturas com geometrias diferentes, muito complexas e para cujas características não existem formulações empíricas aplicáveis. Nestes casos, o método mais comum de modelação é o recurso a modelos físicos, que são bastante precisos e adaptados ao caso de estudo. Nos últimos tempos, devido ao desenvolvimento dos métodos computacionais em mecânica dos fluidos, tem havido fortes avanços em termos de modelação numérica. As equações que descrevem o escoamento são conhecidas há bastante tempo e, com o desenvolvimento dos computadores, tornou-se mais fácil obter soluções aproximadas para estas equações e assim simular cenários de escoamento realistas. As grandes vantagens da modelação numérica são: ser mais rápida e mais barata que a modelação física e ser muito flexível (podendo alterar-se facilmente a geometria de uma obra ou as condições de agitação, alterando simplesmente os ficheiros de entrada do modelo). Estas características fazem com que a modelação numérica possa complementar os estudos em modelo físico, permitindo obter alguma informação acerca do escoamento que seria muito difícil ou mesmo impraticável obter em modelo físico. Neste artigo apresentam-se as características, as vantagens e as limitações de três modelos numéricos utilizados pelo LNEC para o estudo dos fenómenos de interacção onda-estrutura: o modelo AMAZON (Hu, 2000), baseado nas equações não lineares de águas pouco profundas; o modelo COBRAS-UC (Lara et al., 2006), baseado nas equações de Reynolds; e o modelo SPHysics (Dalrymple et al., 2006), baseado num método Lagrangiano e no conceito “Smoothed Particle Hydrodynamics” (SPH). Apresentam-se ainda alguns exemplos de aplicação destes modelos ao estudo do galgamento e da reflexão em estruturas marítimas.
Autores:
Maria Teresa Reis, Maria da Graça Neves, Eric Didier