La creixent demanda de peix ha fet que els productors d'aqüicultura ampliïn les seves instal·lacions, i els llocs offshore apareixen com una opció interessant per al creixement del peix. No obstant això, les estructures marines s'enfronten a condicions ambientals adverses i importants retards en l'aprovació del projectes per part de l'administració pública. Aquests retards es podrien reduir introduint sistemes de contenció tancats flotants (FCCS) i col·locant-los en llocs més exposats, reduint els riscos ambientals millorant la qualitat de l'aigua circumdant i reduint el risc d'infeccions de peixos. Ja s'estan desplegant sistemes de contenció tancats en llocs de baixa energia, com ara fiords i estuaris (Hs< 3 m), protegits del fort vent i les onades. No obstant això, el seu desenvolupament a les zones exposades encara està en procés, amb una important incertesa sobre les capacitats estructurals de la gàbia i els amarratges, sotmeses a una combinació de factors com les ones d'alta energia i les condicions de xipolleig i ressonància, que poden ser fatals per a la instal·lació. . Per abordar aquests reptes, es necessita un estudi profund sobre l'efecte de les condicions adverses en tancs de contenció tancats. En aquest treball, s'investiga l'efecte de les càrregues d'ona i el xipolleig (sloshing) a FCCS mitjançant el software de codi obert DualSPHysics, un solucionador de Navier-Stokes d'hidrodinàmica de partícules suavitzades (SPH) feblement compressible, que sorgeix com una eina innovadora per resoldre aquest tipus de problemes d'enginyeria. .El focus principal és l'anàlisi dels moviments de la gàbia i les forces d'amarratge produïdes per aquestes condicions exposades. Addicionalment, es prova l'eficàcia de les estratègies innovadores de supressió del xipolleig mitjançant la definició de diferents models FCCS que incorporen dispositius d'amortiment de xipolleig.
Growing demand for fish has prompted aquaculture producers to expand their installations, with offshore sites appearing as an interesting option for fish growth. However, marine structures face adverse environmental conditions and significant delays in project approval by the public administration. These delays could be reduced by introducing Floating Closed Containment Systems (FCCS) and placing them in more exposed locations, reducing environmental risks by improving surrounding water quality and reducing the risk of fish infections. Closed containment systems are already being deployed in low-energy sites, such as fiords and estuaries, protected against strong wind and waves. However, its development in exposed areas is still in process, with an important uncertainty on the structural capacities of the cage and moorings, subjected to a combination of factors such as high-energy waves and sloshing resonant conditions, which may be fatal for the installation. To address these challenges, further study on the effect of adverse conditions on closed containment tanks is needed. In this work, the effect of wave loads and sloshing in FCCS is investigated using the open-source software DualSPHysics, a weakly compressible smoothed particle hydrodynamics (SPH) Navier–Stokes solver, that arises as an innovative tool to solve this type of engineering problems. The main focus is the analysis of the cage’s movements and the mooring forces produced by these exposed conditions. Additionally, the effectiveness of innovative slosh suppression strategies is tested through the definition of different FCCS models that incorporate slosh damping devices.
La creciente demanda de pescado ha llevado a los productores acuícolas a ampliar sus instalaciones, y los sitios en alta mar parecen una opción interesante para el crecimiento de los peces. Sin embargo, las estructuras marinas enfrentan condiciones ambientales adversas y retrasos importantes en la aprobación de proyectos por parte de la administración pública. Estos retrasos podrían reducirse introduciendo Sistemas Flotantes de Contención Cerrada (FCCS) y colocándolos en lugares más expuestos, reduciendo los riesgos ambientales al mejorar la calidad del agua circundante y reduciendo el riesgo de infecciones de peces. Ya se están implementando sistemas de contención cerrados en sitios de baja energía, como fiordos y estuarios, protegidos contra fuertes vientos y olas. Sin embargo, su desarrollo en zonas expuestas aún está en proceso, con una importante incertidumbre sobre las capacidades estructurales de la jaula y los amarres, sometidos a una combinación de factores como ondas de alta energía y condiciones de chapoteo y resonancia, que pueden ser fatales para la instalación. . Para abordar estos desafíos, se necesitan más estudios sobre el efecto de las condiciones adversas en los tanques de contención cerrados. En este trabajo, se investiga el efecto de las cargas de olas y el chapoteo (sloshing) en FCCS utilizando el software de código abierto DualSPHysics, un solucionador de hidrodinámica de partículas suavizadas (SPH) débilmente compresible de Navier-Stokes, que surge como una herramienta innovadora para resolver este tipo de problemas de ingeniería. El foco principal es el análisis de los movimientos de la jaula y las fuerzas de amarre producidas por estas condiciones expuestas. Además, la eficacia de estrategias innovadoras de supresión de chapoteo se prueba mediante la definición de diferentes modelos FCCS que incorporan dispositivos de amortiguación de chapoteo.
gmail.com
