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El laboratorio de mecanica de Fluidos de la Escuela de Ingenieria de Bilbao dispone recientemente de un tanque de olas de 12.5 x 0.6 x 0.7 m (largo x ancho x alto) capaz de reproducir las condiciones de mar que se dan en la infraestructura de investigacion en energias renovables marinas mas representativa del Pais Vasco (BiMEP-Biscay Marine Energy Platform y la Planta de Olas de Mutriku). Este nuevo equipo tiene la capacidad de generar un rango amplio de olas monocromaticas y pancromaticas a traves de un generador de tipo piston. La oscilacion de la superficie libre se mide a traves de sondas de ultrasonido y la energia de la ola es disipada en la zona de extincion, con forma parabolica para disminuir de forma significativa la reflexion a lo largo del tanque. Se ha desarrollado un modelo CFD en STAR CCM+ basado en las ecuaciones de Reynolds Averaged Navier Stokes (RANS) para representar la turbulencia, y en la aproximacion en estado no estacionario de Eulerian Volume of Fluid (VOF) para medir la elevacion de la superficie libre. Este modelo numerico ha sido validado mediante ensayos experimentales en un rango amplio de profundidades, alturas de ola, longitudes de onda y periodos. Los ensayos se basan en la descripcion de procesos hidrodinamicos de generacion y propagacion de olas, y los resultados definen el generador para obtener la ola deseada. Los resultados fueron analizados junto con las soluciones analiticas obtenidas mediante la teoria de flujo potencial. Los experimentos llevados a cabo en el presente trabajo establecen los limites de operacion del tanque de olas en lo que hace referencia a la generacion, propagacion y extincion, definiendo asi los rangos de operacion para futuros ensayos en los que se estudiara la interaccion fluido-estructura con elementos flotantes, convertidores de energia de olas y sistemas de fondeo. Palabras clave: tanque de olas experimental, validacion de tanque de olas numerico, caracterizacion de oleaje, BiMEP, Energias renovables marinas, modelos CFD |
