Validatieproeven krachten op afgezonken tunnels door passerende schepen

Bij Rijkswaterstaat is behoefte aan tools voor numerieke voorspellingen van krachten op afgezonken tunnels. Computional Dynamics Ltd. (CDL) te Hamburg heeft berekeningen uitgevoerd met het CFD-pakket COMET voor de situatie van een afgezonken tunnel in een zinksleuf en een overvarend schip.

Om de waarde van de resultaten van de berekeningen goed te kunnen beoordelen zijn experimenten in een schaalmodel uitgevoerd. De resultaten zijn vergeleken met de resultaten van simulaties met COMET, maar ook met simulaties met het WL-programma FORTUN. Op basis van de uitgevoerde experimenten en vergelijkingen met de resultaten worden de volgende conclusies getrokken:

• Een één-op- één vergelijking van de metingen en simulaties is niet mogelijk. In relatie tot de doelstelling van het onderzoek (validatie van simulaties met experimenten) kan de hoofdconclusie geen andere zijn dan dat COMET-simulaties en de metingen aanzienlijk afwijken wat betreft de grootte van de krachten op de tunnel. Het verloop van de krachten komt over het algemeen wel overeen.
• Ten aanzien van een vergelijking met FORTUN worden eveneens verschillen geconstateerd.
• Voor de experimentele resultaten geldt dat de reproduceerbaarheid van de krachten op het tunnelelement hoog is. Het blijkt dat de krachten op het tunnelelement voor de onderzochte geometrie ongeveer proportioneel met het kwadraat van de relatieve snelheid van het schip zijn. Dit wordt ook door FORTUN berekend, maar niet door COMET.