[en] This thesis investigates OpenFOAM's ability to simulate Boiling Liquid Expanding Vapour Explosions (BLEVEs), focusing primarily on the rapid depressurisation stage while reviewing all stages of BLEVE. Initially, a review of BLEVE modelling and simulation was conducted using two main approaches: two-zone modelling and Computational Fluid Dynamics (CFD). This review detailed the assumptions and techniques employed in various studies, emphasizing the progression of CFD tools towards more precise and efficient simulations. Due to a scarcity of studies on CFD simulations of BLEVEs, a step-by-step analysis of research on related phenomena led to the development of a set of physically similar simulations using OpenFOAM. This provided a robust framework for selecting suitable solvers for different BLEVE stages. An exploratory assessment of various OpenFOAM solvers determined their potential effectiveness in modelling aspects of BLEVE phenomena, such as boiling, tank rupture, and explosion dynamics. This evaluation recommended three solvers for the boiling, tank failure, and explosion stages, respectively. Subsequently, the study focused on simulating the rapid depressurisation sub-stage of the explosion using a modified reactingFoam solver. This sub-stage, characterized by the rapid release of highly compressed substances into the atmosphere, is known for generating significant overpressure. An accredited experimental setup served as a benchmark for these simulation attempts. The solver was adapted to exclude combustion processes, concentrating on the mechanical effects of vapour expansion. The simulation results, constrained by computational resources, showed promise but indicated the need for further solver customization to enhance accuracy. Initial findings underscored OpenFOAM's robust fluid dynamics capabilities; however, improvements in mesh refinement and advanced turbulence modelling are essential to capture the complex dynamics of this BLEVE sub-stage accurately.

[es] Esta tesis evalúa la capacidad de OpenFOAM para simular explosiones por expansión de líquido en ebullición (BLEVEs), enfocándose en la etapa de despresurización rápida, mientras revisa todas las etapas de la BLEVE. Se lleva a cabo una revisión extensa del modelado y la simulación de BLEVEs con dos enfoques principales: el modelado de dos zonas y la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD). La revisión detalla las técnicas empleadas en diversos estudios, destacando la progresión de las herramientas CFD hacia simulaciones más precisas y eficientes. Debido a la falta de estudios sobre simulaciones CFD de BLEVEs, un análisis paso a paso de fenómenos relacionados llevó a analizar simulaciones físicamente similares utilizando OpenFOAM, proporcionando un marco robusto para seleccionar solucionadores para cada etapa. Una evaluación exploratoria de varios solucionadores de OpenFOAM determinó su eficacia en modelar aspectos como ebullición, ruptura del tanque y dinámica de explosión. Se recomendaron tres solucionadores para estas etapas. El estudio luego se centra en simular la subetapa de despresurización rápida usando un solucionador reactingFoam modificado. Esta subetapa, caracterizada por la liberación rápida de vapor y líquido comprimidos, genera una onda de sobrepresión significativa. Experimentos anteriores han validado estas simulaciones, excluyendo la combustión y enfocándose en los efectos mecánicos. Los resultados de la simulación, limitados por los recursos computacionales, muestran que OpenFOAM tiene capacidades robustas. Sin embargo, se requiere un mayor refinamiento de la malla y modelado avanzado de la turbulencia para capturar con precisión la dinámica compleja de esta subetapa. Este estudio proporciona un marco integral para el análisis de BLEVEs con OpenFOAM, destacando sus fortalezas y áreas a mejorar.