Questa simulazione è stata ispirata dal video "90 ft. Vertical Spike Wave in Slow Mo" che mostra i risultati di un esperimento condotto dal FloWave Ocean Energy Research Facility. Utilizziamo parte del loro video per confrontare i risultati con la nostra simulazione. https://www.youtube.com/watch?v=iWKFPTgkpXo&t=105s Onda con picco verticale La Vertical Spike Wave è il risultato di un'onda concentrica che viaggia verso il suo centro. A seconda della sua velocità, l'onda può collidere nel mezzo e formare un picco d'acqua. Quest'onda può essere generata in una vasca circolare dotata di pannelli mobili su tutta la lunghezza del perimetro che spingono in un unico movimento coordinato l'acqua verso il centro. I pannelli devono essere attivati simultaneamente con lo stesso movimento per far sì che le onde viaggino in un unico movimento e si scontrino alla stessa velocità e con la stessa energia. Se la velocità è abbastanza alta, il livello dell'acqua al centro della piscina aumenterà notevolmente generando uno stretto ed alto picco [Figura 1], per poi ricadere a mo’ di fontana. Onda con picco verticale Configurazione del modello su FLOW-3D® FLOW-3D è stato utilizzato per impostare la simulazione della Vertical Spike Wave ed il risultato è stato elaborato su FlowSight. Per modellare l'onda circolare la mesh è stata definita in coordinate cilindriche: questo ha permesso di simulare solo una parte della piscina [Figura 2] e di duplicarla successivamente su FlowSight per dare l’impressione che l'intera piscina sia stata modellata. Figura 2 - Setup FLOW-3D La maggior parte delle misure sono note dal video di The Slow Mo Guys, così è stato possibile dare alla simulazione le dimensioni reali. La piscina è larga circa 50 metri ed è dotata di 168 pannelli. Abbiamo stimato che i pannelli impieghino all’incirca 4s per compiere un movimento completo avanti e indietro, inclinandosi di un angolo di 17.2°. Per impostare la simulazione, è stato creato la vasca direttamente su FLOW-3D utilizzando le capacità di modellazione geometrica di base fornite dal software, mentre il pannello è stato importato come file STL [Figura 3]. Quest’ultimo è stato configurato come oggetto in movimento a cui è stato applicato il movimento definito in precedenza. All'inizio l'acqua è completamente immobile e si è verificato che una sola spinta è sufficiente per creare il picco d’onda cercato. Pannelli di spinta dell'acqua Risultati Il movimento complessivo e l'energia corrispondono alla realtà con un'ottima precisione. Alcune differenze sono visibili solo nella parte superiore del picco, che nella realtà frange: questi effetti sono trascurabili per il nostro confronto, ma potrebbero essere presi in considerazione con una simulazione completa 3D e 2 fluidi. Figura 4 - L'esperimento e la simulazione fianco a fianco … [Leggi di più...]
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