Achtergrond

De Nederlanders vechten al sinds de oudheid tegen het water. Omdat bijna 17% van het land onder de stijgende zeespiegel ligt, moesten de Nederlanders voortdurend innovatieve manieren ontwikkelen om droge voeten te houden. Water is een grote natuurkracht, het komt in grote hoeveelheden en oceaangolven hebben een enorme impact die veel schade kan aanrichten. De strijd tegen het water is geen sinecure, de strijd tegen het water vergt veel technische inspanning en dit maakt de Nederlanders tot pioniers in watermanagement. Niet alleen de kust wordt blootgesteld aan het water, maar ook grote schepen, offshore olieplatforms en andere kustconstructies zoals dijken ondervinden de belasting van deze impacts. Deze casestudie laat zien hoe CFD wordt gebruikt om deze impacts beter te begrijpen en hoe bepaalde constructies beter tegen deze impacts kunnen worden uitgerust.

De zaak

Het is bekend dat wanneer een extreme golf water een constructie raakt, er vaak hoge drukpieken optreden. Femto Engineering heeft een methode ontwikkeld om deze hoge drukpieken in een golf nauwkeurig te simuleren met behulp van CFD. Deze simulaties worden vervolgens gebruikt om de hoogte van deze drukpieken en hun effecten op massieve constructies in te schatten. Om de interactie tussen vloeistoffen en vaste structuren nauwkeurig te simuleren wordt een gekoppelde aanpak van de Smooth Particle Hydrodynamics (SPH) voor de vloeistofdynamica gecombineerd met eindige elementen voor de structurele delen van het model. Dit type simulatie wordt vloeistof-structuur interactie (FSI) genoemd.

De resultaten

De modellen toonden aan dat de drukpiek zich bevindt op het hoogste trefpunt in de golf. De volgende afbeeldingen illustreren dit:

Deze beelden tonen de golf over een tijdspanne van 3,5 seconden. De drukpiek is aangegeven met rood en geel in het derde en vierde beeld, aan de top van de golf waar deze de wand raakt. Ingenieurs bij Femto waren in staat om met succes het model te ontwikkelen en uit te voeren dat voor deze analyse werd gebruikt. Deze methode kan worden toegepast op elk soort geval waarin vloeistoffen in wisselwerking staan met vaste lichamen. Er zijn en worden nog steeds meerdere studies verricht naar deze materie, aangezien de kennis nog beperkt is. Wij blijven zoeken naar manieren om onze modellering en analyse te ontwikkelen en te verbeteren. De video hieronder toont een FSI rendering in actie:

Wij hopen dat u genoten heeft van deze case study. Aarzel niet om contact met ons op te nemen als u vragen heeft over deze casestudy of over onze diensten.

Neem contact met ons op.