Revista de hidrogeología e ingeniería hidrológica

Modelado numérico de olas solitarias similares a tsunamis que impactan y rebasan un malecón mediante esquemas SPH considerando el efecto del aire atrapado

Seyed Mohammad Taghi Azimi, Parviz Ghadimi y Hashem Nowruzi

Modelado numérico de olas solitarias similares a tsunamis que impactan y rebasan un malecón mediante esquemas SPH considerando el efecto del aire atrapado

En el presente estudio, se simula numéricamente una ola solitaria similar a un tsunami que choca contra un malecón impermeable y lo sobrepasa. Se ha considerado la ruptura de una ola solitaria similar a un tsunami antes de alcanzar un malecón trapezoidal impermeable de una pendiente particular. Para los fines de la simulación, se implementa la hidrodinámica de partículas suaves (SPH) como un método sin malla lagrangiana. Para validar el modelo numérico, se compara el perfil de ola solitaria obtenido con los datos experimentales y analíticos existentes y se muestra una buena conformidad. Con base en los resultados computacionales, también se logra una alta concordancia entre la estructura de ola encontrada numéricamente y la geometría de las olas experimentales. Además, se examina la naturaleza de la ruptura de una ola solitaria similar a un tsunami y su sobrepasamiento de los malecones. La comparación de estos resultados con los datos experimentales, así como con los perfiles de la superficie del agua mediante el método RANS, indica una mayor consistencia de los resultados de SPH con los hallazgos experimentales. Además, se presentan los resultados computacionales relacionados con los historiales temporales de la presión dinámica de las simulaciones de SPH y se comparan con los datos experimentales y los modelos numéricos, y se logra una buena concordancia para la presión máxima.