Análisis numérico 3D de una rotura de presa utilizando el método VOF y el modelo de turbulencia LES

Abstract

[EN] In this paper, three-dimensional numerical analysis of dam-break flow pattern in a laboratory-scale is reported. The simulation was performed using the open source computational fluid dynamics (CFD) solver based on finite volume method (FVM) – OpenFOAM. Turbulence is treated using large eddy simulation (LES) approach. The free surface is tracked using the Volume of Fluid method (VOF). The numerical results are assessed against published experimental data. Water depth and pressure measures are used to validate the numerical model. The results demonstrate that the 3D numerical configuration satisfactorily reproduces the temporal variation of these variables with correct trends and high correlation with the experimental values.

[ES] El presente trabajo muestra un análisis numérico 3D del comportamiento del flujo de agua en una rotura de presa a escala de laboratorio. La simulación se realizó utilizando el software de dinámica de fluidos computacional (CFD) basado en el método de volúmenes finitos (FVM) – OpenFOAM. En el modelo numérico la turbulencia es tratada con la metodología LES (Large Eddy Simulation) y el método VOF (Volume of Fluid) es usado para la captura de la superficie libre del agua. Los resultados numéricos obtenidos se comparan con datos experimentales publicados haciendo uso de las variables de calado y presión. Los resultados muestran que la configuración del código numérico 3D es capaz de reproducir satisfactoriamente la variación temporal de las variables en estudio, con tendencias correctas y una alta correlación con los valores experimentales.