Estimación del potencial de disipación de energía del oleaje de estructuras sumergidas y flotantes

Resumen (es_ES) Contexto: Los fenómenos erosivos en las playas del Caribe colombiano tienen repercusiones negativas sobre la población, razón por la cual se decidió evaluar diferentes propuestas de estructuras para la protección costera. Se realizó un análisis comparativo entre arrecifes artificiales y estructuras flotantes mediante modelación CFD para condiciones típicas del Caribe colombiano con el objetivo de establecer cuál estructura presenta mejor comportamiento. Métodos: Se utilizó el software Flow3D para evaluar cinco estructuras básicas sumergidas, configuraciones grupales de éstas y una placa flotante, en dos profundidades de lámina de agua y dos escenarios de altura de ola. Resultados: Se estableció el efecto de la profundidad y de la geometría en el flujo para las estructuras básicas y las grupales, así como los campos de velocidad y esfuerzos cortantes presentes en éstas. Para la estructura flotante sólo se analizó el efecto de la profundidad. Conclusiones: Se encontró que las estructuras que presentan el mejor comportamiento son el prisma triangular para las básicas y el grupo de cubos para las grupales. La estructura cónica es aquella con el peor comportamiento para ambas condiciones. La estructura flotante funciona mejor cuando está más cerca de la superficie y, para la misma profundidad, la configuración grupal de cubos tiene un mejor comportamiento que la estructura flotante. Resumen (en_US) Context: The erosive phenomenon on beaches of the Colombian Caribbean has negative repercussions over the people, which is why we decided to analyze different proposals for structures for coastal protection. In order to establish under which conditions each structure works best, a comparative analysis between artificial reefs and floatable structures was made with CFD modeling. Method: The Flow3D software was used to evaluate, in two depths of water sheet and two wave height scenarios, five submerged basic structures, group configurations of these basic structures, and a floating plate. Results: The effect of depth and geometry on the flow was established for the basic and group structures, as well as the velocity and shear stress fields present for each case. For the floating structure, only the effect of depth was analyzed. Conclusions: It was found that the structures that show the best behavior are the triangular prism (for the basic structures) and the cubes (for the group structures); while the conical structure presents the worst behavior in both conditions. Additionally, the floating structure works best when it is closer to the surface