Resumo: As transformações de onda que ocorrem sobre e ao redor dos quebra-mares submersos, como a dissipação de energia e os efeitos de águas rasas, dificilmente podem ser previstas sem o auxílio de ferramentas de modelagem. Contudo, os métodos numéricos comumente empregados em simulações de ambientes costeiros não conseguem reproduzir estes efeitos, devido à natureza das equações solucionadas e o tamanho de célula utilizado, resultante da proporção das áreas estudadas. Diante deste cenário, o presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um tanque de ondas capaz de integrar modernas técnicas CAD e CFD para alcançar uma excelente reprodução dos efeitos de águas rasas e dissipação de energia provocados pela interação entre hidrodinâmica costeira e quebra-mar submerso. Para isto, foi empregada a técnica de modelagem conhecida como RANS ¿ VOF, altamente recomendada em simulações que envolvem geometrias complexas, devido à excelente relação entre acurácia e gasto computacional em problemas de superfície livre. Os resultados alcançados indicam que o método desenvolvido pode ser utilizado na investigação do desempenho de estruturas costeiras, levando-se em conta suas interações hidrodinâmicas com o movimento das ondas. Salienta-se, que este tipo de modelo é indicado somente em situações onde é possível validá-lo a partir de dados mensurados em campo ou de modelo reduzido Ver menos

Abstract: Wave transformations that occur over and around breakwaters, such as energy dissipation and shallow water effects, can hardly be predicted without aid of modeling tools. However, numerical models commonly used in coastal environment simulations cannot reproduce these effects, due to the nature of the solving equations and the cell size used, resulting from the size studied areas. Thus, this work presents the development of a numerical wave tank capable of integrating modern CAD and CFD techniques to achieve an excellent reproduction of the shallow water effects and energy dissipation caused by the interaction between coastal hydrodynamics and submerged breakwater. A modeling technique popularly known as RANS - VOF was used. This technique is highly recommended in simulations involving complex geometries, due to the excellent relationship between accuracy and computational expense in free-surface problems. The results indicate that the developed method can be used to investigate the performance of coastal structures, considering their hydrodynamic interactions with wave movements. It is important to mention that this type of model is only indicated in situations where it is possible to validate it from data measured in the field or from a reduced model Ver menos