Simulación numérica del sloshing

Simulación numérica del sloshing Numerical simulation of sloshing Miguel A. Celis Carbajal, Juan B.V.Wanderley, Marcelo A.S. Neves Universidad Federal de Rio de Janeiro/COPPE, Rio de Janeiro, RJ, Brasil DOI: https://doi.org/10.33017/RevECIPeru2011.0012/ RESUMEN El sloshing es de gran importancia en la dinámica de los buques y plataformas offshore. Es uno de los factores que pueden causar cargas indeseables e incluso la zozobra de los cuerpos flotantes. Esto sucede cuando el buque está en condiciones no deseadas, tales como la inundación progresiva en condiciones de avería. El objetivo es representar numéricamente el efecto del sloshing, el modelo numérico está basado en el método de diferencias finitas, en el cual representaremos el fluido incompresible y sin efectos viscosos a través de la ecuación de Euler este se resuelven mediante el esquema upwind TVD (Disminución de la Variación Total), esta fue formulado por Roe (1984) [1] y Sweby (1984) [2]. El código computacional representa el efecto del sloshing en un compartimento cerrado en 2D y 3D. Para representar adecuadamente el compartimento se utiliza una malla computacional estructurada. Las condiciones iniciales son impuestas por un plano inclinado de la superficie libre. Otro intento de probar la versatilidad del código informático es mediante la simulación de la caída de una esfera de agua sobre la superficie libre del tanque con agua. Descriptores: CFD, Sloshing TVD. ABSTRACT In this paper, we study the effect of sloshing in a compartment of a naval artifact. The sloshing is of great importance in the dynamics of ships and offshore platforms, it is one of the factors that may cause the capsizing. This happens when the ship is under undesirable conditions, such as progressive flooding or fault conditions. The goal is to represent numerically the effect of sloshing. The numerical code is validated through comparisons with numerical and experimental data obtained in the literature. The numerical model is based on the finite difference method, where the Euler equations are solved using the upwind scheme and TVD (Total Variation Diminishing) Roe (1984) and Sweby (1984). The computer code for 2D represents the effect of sloshing in a closed vessel. To adequately represent the reservoir of the naval artifact, we used a structured computational mesh, where the fluid is forced to move by the excitation applied to the tank, this type of excitation is harmonic in sway. For the 3D computer code, a sloped free surface elevation is used as initial condition. Another attempt to realize the versatility of the computer code was the fall of a sphere of water on the free surface of the tank. Keywords: CFD, Sloshing TVD.