Keywords: OpenFOAM, vórtice de bañera, hidrodinámica en tanques OpenFOAM, bathtub vortex, tank hydrodynamics OpenFOAM, vòrtex de banyera, hidrodinàmica en tancs
Title in different languages: Modelado del fujo en sistemas cerrados para la piscicultura Modelling the flow inside closed rearing aquaculture systems Modelatge del flux en sistemes tancats per a la piscicultura
Subject areas: Ingeniería mecánica Mechanical engineering Enginyeria mecànica
Confidenciality: No
Academic year: 2019-2020
Student: López Biagi, José Ricardo
Department: Enginyeria Mecànica
Access Rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
Work's public defense date: 2020-09-09
TFM credits: 15
Project director: Martorell Masip, Benjamí
Abstract: La piscicultura es una industria en crecimiento, así como las dimensiones de los tanques de cultivo, donde velocidades de nado adecuadas son un requisito fundamental. La hidrodinámica en tanques con diámetros de hasta 10 m ha sido documentada, pero se conoce poco sobre la hidrodinámica en estructuras más grandes. El objetivo principal de este trabajo ha sido la implementación y validación de un modelo CFD (OpenFOAM) para representar el flujo en tanques pequeños con 1.5 m de diámetro. Posteriormente, la metodología validada ha sido aplicada a tanques con diámetros de 5 a 40 m. Las características principales del flujo – un vórtice forzado y un vórtice de “bañera” – han sido correctamente modeladas con la implementación del modelo de turbulencia RANS − realizable en tanques con diámetros de hasta 10 m. Los resultados indican que en estructuras más grandes el vórtice de “bañera” se disipa como consecuencia de mayores niveles de turbulencia. Aquaculture is a growing industry and so are the sizes of closed rearing units, where adequate fish swimming speeds are paramount. The hydrodynamics in closed tanks of up to 10 m in diameter have been documented, but there is little information on larger structures. The main purpose of this work has been the implementation and validation of a CFD (OpenFOAM) model to represent the hydrodynamics inside circular aquaculture tanks with a diameter of 1.5 m. Subsequently, the validated modelling procedure was applied to tanks with diameters ranging from 5 to 40 m. It was found that when using the realizable − RANS turbulence model, the most important flow characteristics – a forced and a bathtub vortex – are successfully modelled in tanks with a diameter of up to 10 m. Results suggest that in larger structures, higher turbulence levels result in the dissipation of the bathtub vortex. La piscicultura és una indústria en creixement, així com les dimensions dels tancs de cultiu, on velocitats de nadada adequades són un requisit fonamental. La hidrodinàmica en tancs amb diàmetres de fins a 10 metres ha estat documentada, però es coneix poc sobre la hidrodinàmica en estructures més grans. L'objectiu principal d'aquest treball ha estat la implementació i validació d'un model CFD (OpenFOAM) per a representar el flux en tancs petits amb 1.5 metres de diàmetre. Posteriorment, la metodologia validada ha estat aplicada a tancs amb diàmetres de 5 a 40 metres. Les característiques principals del flux – un vòrtex forçat i un vòrtex de “banyera” – han estat correctament modelades amb la implementació del model de turbulència RANS − realitzable en tancs amb diàmetres de fins a 10 metres. Els resultats indiquen que en estructures més grans el vòrtex de “banyera” es dissipa com a conseqüència de majors nivells de turbulència.
Subject: Enginyeria mecànica
Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)
Language: Anglès
Education area(s): Mecànica de Fluïds Computacional
Title in original language: Modelling the flow inside closed rearing aquaculture systems
Creation date in repository: 2020-11-26
Repositori URV