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The availability of clean energy of wind waves is enough to meet current demand of the world, attracting researches to find devices with good performance to extract this type of energy. The oscillating water column converter is a type of device that has been extensively studied for this purpose. This paper describes a numerical analysis of an onshore oscillating water column device taking into account hydrodynamic and aerodynamic coupling, performance curves of the turbine and air pressure control by a relief valve. The numerical analyses are carried out by the Fluinco model, based on slightly compressible flow method to solve the Navier-Stokes equations, and employing the two-step semi-implicit Taylor-Galerkin method. The aerodynamic model is based on the first law of thermodynamics applied to the air column inside the chamber and on turbines similar to Pico

O conhecimento dos esforços resultantes da interacção de uma onda com um quebra-mar verticaltorna-se essencial no dimensionamento deste tipo de estruturas. No presente trabalho, o modelo numérico SPHyCE, baseado numa metodologia de tipo SPH - Smoothed Particle Hydrodynamics, é utilizado para o cálculo das forças num quebra-mar vertical. Para analisar a evolução das forças de impacto foram consideradas várias condições de profundidade no pé da estrutura e de altura de onda incidente abrangendo diferentes regimes de forças. A comparação dos resultados do modelo numérico com os das formulações empíricas permitiu verificar que as forças previstas são semelhantes para os casos de regime de onda parcialmente estacionária. No entanto, para o regime de forças de impacto, existem diferenças que se devem a diversos factores: i) a rebentação da onda no modelo SPHyCE pode não corresponder necessariamente à forma de rebentação prevista nas formulações empíricas; ii) no caso da rebentação com aprisionamento de ar, cuja influência no valor das forças é relevante, o modelo numérico atinge o seu limite de aplicação, pois não integra o ar e não existem formulações aplicáveis; iii) as formulações empíricas aplicáveis com rebentação dão valores claramente por excesso.

Tanto el perfil como la forma en planta de las playas fluviales vienen establecidos por numerosos factoresentre los que cabría destacar las características del sedimento y la dirección y módulo de la velocidad de la corriente en el río. Sin embargo, en ciertos casos, lejos incluso de su estuario o desembocadura, esta morfología puede estar determinada principalmente por la incidencia del oleaje pese a no tratarse de un entorno marítimo.Se presenta aquí una metodología cualitativa que nos permitirá reconocer los aspectos que influyen en la existencia de este tipo de morfologías. Para ello, se estudiará un caso particular, el de la playa de La Concordia ubicada en la margen izquierda del río Uruguay a 70 km de su desembocadura en el estuario del Rio de la Plata. Asimismo se analizará la forma en planta y se verificará que la misma está determinada por la acción del oleaje.

Three submerged coastal structures on the sandy seabed at SantaMaria delMar (SMM) Beach in Southwest Spain were monitored during the sixmonths after installation, starting inNovember of 2005. The monitoring evaluated the self-burial phenomenon of the 40 precast modular concrete elements of the three structures. Assessment included scouring around the structures, their vertical movement, the sinking velocity of the modules and the resulting beach profiles. Pressure sensors and precision topographies permitted continuous monitoring of the self-burial process for the first time in a full-scale case. Comparison of two bathymetries (one performed immediately prior to installation and another performed six months after installation) indicated slight accretion of the seabed,whereas intermediate topographic surveys indicated extensive scouring around the structures. The three structures began sinking into the sandy bottomplatform immediately after placement and continued until they reached the rocky bottom. This study implemented a new methodology using pressure sensors attached to the concrete modules to monitor the structural sinking. Unexpectedly, the average sinking speed was extremely rapid at approximately 3

The effects ofwave steepness andwave breaking on the stability of wave-dissipating blocks placed on caisson breakwaters are examined by hydraulic experiments under conditions with and without wave breaking. It is confirmed that there is a clear dependence of the block stability on the wave steepness through the wave-breaking type, such as plunging and spilling breakers. The stability parameter in thespilling breaker case is larger than that in the plunging breaker case. For non-breaking wave conditions, there is no effect of the wave steepness. An empirical stability formula is proposed taking into account the effects of the wave steepness and the wave-breaking type. Finally, by using the stability formula, failure probabilities of the wave-dissipating blocks having a nominal diameter are evaluated by the first-orderreliability method of the Level II reliability analysis.

This paper describes recent advances on maritime structures

This paper presents the numerical simulations done by using the waves2Foam, an OpenFOAM® library, to simulate the propagation of regular waves without breaking in a three-dimensional flume. The numerical code solves the unsteady Navier-Stokes equations and uses a Volume-of-Fluid (VoF) method to identify the free surface. A regular incident wave with a 1.5s period and 0.1m wave height, was considered. This is one of the conditions from the wide range of wave flume tests conducted at the National Laboratory for Civil Engineering (LNEC) whose objective was to analyze the hydrodynamics of wave transformation and wave breaking for different incident conditions over a variable bathymetry. Comparisons are made between the numerical and the experimental results. These comparisons include time-series of wave-gauges records at several locations along the flume and the corresponding amplitude spectra; significant wave height and average period evolution along the flume; time-series of the velocity components at one section of the flume, measured at the middle of the water column; and hodograph representation of the velocity components, in the middle of the water column, in the xy, xz, and yz planes along the flume. It was found that the numerical results obtained are close to the experimental data. The observed differences are attributable to numerical inaccuracies as well as the differences between the wave generation method in the numerical and experimental tests.

Neste artigo, apresenta-se uma breve descrição do papel da modelação física no apoio ao projeto de obras marítimas, seguida de um exemplo de ensaios realizados no âmbito da ampliação do porto de pesca de Rabo de Peixe, São Miguel

Descrevem-se os procedimentos para avaliar o caudal médio galgado sobre um trecho de um quebra-mar de taludesa partir das caraterísticas da agitação marítima incidente no mesmo trecho. Apresenta-se uma metodologia paraestimação de valores extremos daquele caudal, partindo das séries temporais da mesma variável, e ilustram-se essesprocedimentos num trecho do molhe oeste do porto de Sines que protege o posto 2 do terminal de granéis líquidos daação da agitação marítima. Este regime de extremos do caudal médio galgado é fundamental para a avaliação do riscode ocorrência de galgamentos não admissíveis no posto 2.

This paper presents a comparison of two URANS models based on the VoF approach, FLUENT (Fluent, 2006) and IH2VOF (Lara et al., 2011), to perform a detaiied analysis of the hydrodynamic phenomena outside and inside an open Oscillating Water Coiumn (OWC) device. This analysis is important to determine the ability of each solver in accurate modelling the complex non-linear phenomena which occur in the wave-fluid-structure interaction, in order to use it in the deveiopment of an innovative integrated tool at prototype scale. Numerical results of free surface elevation, oscillating free surface inside the water chamber, amplification factor and phase lag are analysed and compared with experimental data for several incident wave conditions. For an OWC with a fuliy open chamber, good agreement was achieved between experimental data and numerical results obtained with two modeis with different numerical methodologies.

In order to account for scour problems, protection systems are usually employed around the foundations, i.e. Arklow Bank OWF and Scroby Sands OWF (Whitehouse et al., 2011). Their design is main-ly of semi empiric nature (De Vos et al., 2011) and probabilistic approaches haven

An analytical model is applied to a schematic case of an oscillating water column (OWC), without head loss, to obtain a first estimation of the chamber hydraulic efficiency. The IH2VOF numerical model of wave-structure interations is applied to perform an investigation, useful to complement and verify the analytical approach and analyses the flow characteristics on the OWC, including nonlinear effects. The numerical model was validated against physical model tests on a schematic OWC stucture at the National Laboratory of Civil Engineering, presenting god agreement.A significant difference of amplification factor parameter was observed between lhe analytical results and numerical results and experimental data, which may be attributed to the absence of head loss in the analytical model.

Nesta comunicação, descrevem-se os ensaios em modelo físico realizados com o objetivo de caracterizar o campo de ondas em torno de um navio livre, quando sujeito a condições de agitação incidente regular e irregular. Estes dados são especialmente importantes para a validação de modelos numéricos de caracterização da resposta de navios à ação da agitação incidente. Assim, para cada condição de agitação incidente, efetuaram-se medições da elevação da superfície livre e das componentes da velocidade em diversos pontos em redor do navio. Apresentam-se as seguintes análises dos dados experimentais: análise temporal e espetral (espetro de energia e wavelets) dos valores de elevação da superfície livre e análise temporal da velocidade das partículas, a meio da coluna de água. A análise temporal e espetral de cada série de medições obtida permite a caracterização da agitação nos pontos em redor do navio, em termos de alturas, períodos e velocidade. Avalia-se também a influência do navio nas características da agitação.

This paper aims at presenting two diíferent methodologies to evaluale wave overtopping consequences: the Analytic Hierarchy Process (AHP) and the Analytic Network Process (ANP). The AHP is based on lhe comparison of successive and paired information that was selecled and quantified having in mind its hierarchic prioritization by taking into account lhe estimated relevance of each considered criterion or indicator. The ANP provides a general framework lo deal with decisions without making assumplions about the independence of higher level elements from lower level eiements and about the independence of the elements within a levei. In fact, the ANP uses a network without the need lo specify leveis as in a hierarchy structure iike lhe AHP. Influence is a central concept in the ANP. Applicalion of the AHP and the ANP melhodologies to lhe case study of Praia da Vitória harbour (Azores, Porlugal) is presenied. With the AHP, a consequences level map is obtained.

Wave run-up parameters are key factors in studying coastal flooding. An experiment was performed at LNEC to study wave run-up and overtopping on a breakwater.This work investigates the possibility of measuring wave run-up by using a video-monitoring technique.Water level oscillations were identified on the breakwater slope over time. Wave run-up was marked on each timestack image produced for each test.Run-up events were identified and related to the surf similarity parameter. Properties of wave run-up derived from video imagery were analysed and compared to data from a wave gauge placed over the breakwater cross-section. Results confirmed that the video imagery technique is an alternative technique for measuring run-up in physical model experiments.

Neste artigo apresenta-se uma metodologia que visa minimizar os erros associados à medição por ADV (Acoustic Doppler Velocimetry). Estes erros podem ter duas causas: insuficiência de partículas em suspensão na coluna de água; e desalinhamento dos eixos do ADV com os eixos coordenados do problema. Seguindo esta metodologia, aplica-se primeiramente um filtro digital para eliminar as frequências elevadas fisicamente irrealistas e, em seguida, aplica-se uma transformação de coordenadas para alinhar as componentes de velocidade medidas com o sistema de coordenadas do problema, sendo possível identificar o desalinhamento do ADV face a esse sistema de coordenadas.Apresenta-se a aplicação desta metodologia na propagação de ondas regulares num canal.

Para a praia da Galé, Algarve, foram efetuados um conjunto de ensaios em modelo físico (canal de ondas) com o principal objetivo de analisar a hidrodinâmica da propagação de ondas sobre um fundo rochoso, para várias condições de agitação regular e irregular incidente. Efetuaram-se medições da elevação da superfície livre com sondas resistivas ao longo do canal e das componentes da velocidade com ADV, a meio da coluna de água em várias secções ao longo do canal. A evolução dos resultados ao longo do canal permite um melhor conhecimento do processo de propagação e contribui com dados para a validação de modelos numéricos.

Ships berthed inside sheltered basins can experience excessive movements due to waves. The paper presents an integrated numerical tool that interconnects several numerical models to reproduce the most relevant physical phenomena associated to wave action on a moored ship, the resulting ship movements and the forces on mooring lines and fenders. A new methodology was developed to determine the hydrodynamic forces on the ship.A non-linear phase resolving Boussinesq model is used to propagate waves from outside the harbour to wherever desired location inside the harbour. A modified version of a 3D panel method model computes the hydrodynamic coefficients of the ship, whereas the Haskind relations determine the wave forces on the ship. The time series of the moored ship motions and forces on moorings are obtained with another numerical model. This new methodology is used to replicate the scale model tests of a moored tanker inside Leixões Harbour.

Neste artigo, apresenta-se uma descrição do papel da modelação física no apoio aos estudos de Engenharia Costeira e Portuária, ilustrando-se as suas potencialidades com exemplos de casos de estudo.Referem-se os contributos inovadores em conceitos, equipamentos, técnicas e procedimentos experimentais que têm sido desenvolvidos nos recentes anos. Assim, apresentam-se metodologias a explorar no futuro, tais como procedimentos destinados a facilitar, agilizar e automatizar as análises de estabilidade e galgamentos de quebra-mares, assim como dos danos no manto protetor, provocados pela agitação marítima nele incidente, e o acesso remoto a ensaios experimentais, e à informação associada à realização destes, a clientes/investigadores interessados.Por fim, são apontados cenários de desenvolvimento para a modelação física de modo a lidar com as consequências das alterações climáticas, e que incorporem: a) sequências de eventos de temporal, incluindo efeitos cumulativos, b) a subida do nível médio do mar; c) técnicas de medição não intrusivas que permitam obter a análise de fenómenos complexos, com características de grande variabilidade temporal e espacial, sem interferir nos mesmos ou no próprio sistema modelado.

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