Verificação e Validação de um Modelo Numérico para Abordagem do Escoamento em um Canal de Ondas

Abstract

Neste trabalho foi realizado um estudo numérico baseado no Método de volumes Finitos (MVF) para simular a propagação de ondas regulares bidimensional em um canal de ondas e comparar com aos resultados de um modelo físico desenvolvido na literatura. Do ponto de vista qualitativo, foi observado que o modelo numérico reproduziu adequadamente o comportamento da onda, de forma semelhante ao obtido nos resultados experimentais. As comparações do modelo numérico com os resultados experimentais e analíticos conduzem a resultados satisfatórios, ficando de uma forma geral mais próximos aos experimentais. Nas presentes simulações, as equações de conservação de massa, quantidade de movimento e uma equação para o transporte da fração volumétrica são resolvidas com o método dos volumes finitos (MVF). Para abordar a mistura água e ar, o modelo multifásico Volume of Fluid (VOF) é empregado. De uma forma geral, os resultados indicam que a metodologia VOF pode ser considerada válida para este tipo de análise de geração numérica de ondas em canal, ficando o MAE (erro absoluto médio) e o RMSE (erro médio quadrático) com diferenças de aproximadamente 2% e 3 % na comparação entre o modelo numérico e os resultados experimentais.