Simulación CFD del comportamiento mecánico de las Unidades de Detección del telescopio submarino de neutrinos KM3NeT

Abstract

[ES] KM3NeT (www.km3net.org) será el detector de neutrinos submarino más grande del mundo. Se compone por Unidades de Detección, consistentes en líneas verticales de 18 Módulos Ópticos de Detección erguidas por flotabilidad. Su base está anclada al lecho marino pero el resto de la línea se encuentra en constante movimiento a causa de las corrientes marinas. Es necesario monitorizar la posición de cada Módulo para poder reconstruir latrayectoria del neutrino detectado. Mediante CFD (Computational Fluid Dynamics) se pretende estudiar en detalle cómo se distribuyen las fuerzas y momentos infringidos por las corrientes dependiendo de su velocidad y dirección a lo largo de la línea. Dichas simulaciones ayudarán a comprender el comportamiento de ésta y a mejorar los modelos matemáticos usados por el Modelo Mecánico de reconstrucción actual. Las simulaciones se realizarán mediante el software ingenieril SimScale que, además de su potencial, es el primero que permite simular todo desde la nube.

[EN] KM3NeT (www.km3net.org) aims to be the biggest submarine neutrino detector. Is made up of Detection Units that are vertical lines with 18 Detection Optical Modules straightened by buoyancy. The line base is anchored to the seabed but the rest of it is in constant movement due to sea currents. This justifies the position monitoring of each Module so that when a neutrino is detected, the track of the particle can be reconstructed. Through CFD (Computational Fluid Dynamics) simulations, forces and moments infringed by sea currents, depending on their velocity and direction, will be studied. The simulations will help to understand the line behaviour and therefore enhance the mathematical models used by the Mechanical Model reconstruction. The software chosen to work with is SimScale, innovative software with big potential and first allowing to make the entire simulation process on the web.

[CA] KM3NeT (www.km3net.org) serà el detector de neutrins submarí més gran del món. Es compon per Unitats de Detecció, les quals estan formades per línies verticals amb 18 Mòduls Òptics de Detecció mantingudes en vertical per la seua flotabilitat. La seua base està ancorada al fons marí, però la resta de la línia es troba en constant moviment a causa dels corrents marins. És necessari monitorar la posició de cada Mòdul per poder reconstruir la trajectòria del neutrí detectat. Mitjançant CFD (Computational Fluid Dynamics) es pretén estudiar en detall com es distribueixen les forces i moments infringits pels corrents depenent de la seua velocitat i direcció al llarg de la línia. Les simulacions ajudaran a comprendre el comportament d’aquesta i a millorar els models matemàtics utilitzats pel Model Mecànic de reconstrucció actual. Les simulacions es realitzaran mitjançant el software ingenieril SimScale que, a més del seu potencial, és el primer que permet simular-ho tot en línia.