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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Scaling fluid-driven processes: Building Collapse in Extreme Flow Conditions

Descripción del proyecto

Comprobar cómo los fenómenos extremos dañan los edificios y mueven los escombros

Los fenómenos naturales extremos, como las inundaciones repentinas y los tsunamis, pueden provocar el derrumbe de edificios y generar peligrosos flujos de escombros. Sin embargo, comprender estos procesos terrestres es un reto debido a su naturaleza multifísica y multifásica. Los métodos tradicionales de escalado no suelen reproducir con exactitud estos fenómenos en el laboratorio. El proyecto ANGRYWATERS, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, transformará la modelización de estos fenómenos derivando nuevas leyes de escala basadas en marcos matemáticos avanzados (grupo de Lie). Los investigadores utilizarán modelos de construcción impresos en tres dimensiones y materiales de ingeniería para realizar experimentos en instalaciones de mediana y gran escala con el fin de simular condiciones de flujo extremas. La investigación propuesta mejorará las predicciones sobre las pérdidas de energía y el transporte de escombros en caso de colapso, allanando el camino para una mejor preparación ante los peligros.

Objetivo

Many Earth system processes involving multi-physics, multi-phase conditions extend over several orders of magnitude in length- and time-scales. Engineering science, in pursuit of deeper process understanding and solution-oriented design, has used scaling theories to address scale-afflicted, complex processes through experimental work in laboratory environment at reduced scale. The standard scaling approach, the Buckingham -theorem, is especially deficient when multi-physics and multi-phase processes require the choice of more than a single non-dimensional number, resulting in severe scale effects and typically meaning that accuracies at reduced scale are inadequately quantified. Hence, we choose a demonstrably complex multi-physics, multi-phase process for the investigation of scaling accuracies the progressive collapsing of residential buildings and the associate debris transport, evolving from extreme flow events from natural hazards, such as flash floods or tsunami.
ANGRYWATERS seeks to achieve a breakthrough in modelling these complex processes by deriving novel scaling laws that will be developed in the framework of the Lie group of point scaling transformations. Scaling requirements will be applied to the combined fluid-structure interaction at various scales, developing sophisticated building specimens; here, we employ 3D-printing and appropriately engineered materials to match the scaling requirements. We conduct a comprehensive experimental campaign, using medium- and large-scale facilities, subjecting the specimens to extreme flow conditions in the form of dam-break waves. We consider sub-assemblages, single and multiple buildings, enhancing the understanding of energy losses and debris production upon collapse, elaborating reduced scale accuracies. High-fidelity numerical modelling will complement our experiments, deepening our process understanding; a depth-averaged model with novel debris advection model crucially enhances predictive capabilities.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2023-COG

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Institución de acogida

TECHNISCHE UNIVERSITAET BRAUNSCHWEIG
Aportación neta de la UEn
€ 2 125 908,00
Dirección
UNIVERSITAETSPLATZ 2
38106 Braunschweig
Alemania
Región
Niedersachsen Braunschweig Braunschweig, Kreisfreie Stadt
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 2 125 908,00

Beneficiarios (1)