[en] Free surface fluid is a common problem arising in civil engineering, for this reason research has to be done to be able to predict these movements and the consequences associated with them. To do so, simulations need to be done, as it allows the study of free surface fluids that would be impossible to study by direct experimentation. These simulations can be done either using small-scale models or numerical methods. In the case of small-scale models the results are usually distorted, that is why numerical methods are often the chosen alternative. In the present work, a new solver has been validated to simulate the incompressible fluids at a free surface. This solver solves the Navier-Stokes equations using the Particle Finite Element Method (PFEM). In this thesis, two different softwares have been used; Kratos and GiD. Kratos is an open source multiphysics code built to run in parallel. It is developed by different research groups of several European universities and research centers, such as, CIMNE or TUM. It uses C++ and python as programming languages and GiD as a pre and post-processor. Kratos has been running simulations of incompressible fluids on a free surface using a method that explicitly solves the momentum equation four times, opposite to the new alternative that is developed in this thesis. The validation of the script has been done by simulating several experimental cases detailed in the bibliography. The conclusions obtained are that the new method presents a lower precision than the previous method, but it has a lower calculation cost.

[es] Los fluidos a superficie libre son un problema recurrente dentro de la obra civil, razón por la cual en múltiples casos debemos realizar estudios para poder predecir sus movimientos y de este modo prever las consecuencias que pueden desencadenar estos. Por este motivo es común realizar simulaciones y dado que el uso modelos a escala reducida que tienen inconveniente de deformar los resultados, la simulación mediante métodos numéricos resulta una alternativa muy atractiva. En el trabajo presente se ha validado un nuevo "solver" para simular el comportamiento de fluidos incompresibles a superficie libre. Este "solver" resuelve las ecuaciones de Navier-Stokes mediante el método de elementos finitos de partículas (PFEM). Para elaborar el trabajo se ha trabajado con diferentes software, entre los que destacan Kratos y GiD. Kratos es un software de código abierto para la resolución de problemas en la ingeniería, con el que los diferentes equipos de investigación trabajan, destacando CIMNE y TUM. Utiliza C++ y python como lenguaje de programación y el programa GiD como pre y post procesador. Kratos ha estado realizando las simulaciones de fluidos incompresibles a superficie libre mediante un método que resuelve de forma explícita cuatro veces la ecuación de momento, al contrario que la nueva alternativa propuesta. La validación del "solver" se ha realizado mediante la simulación de varios casos experimentales detallados en la biografía. Las conclusiones que se obtienen de los datos obtenidos es que a pesar que el nuevo método presente una menor precisión que el método anterior lo compensa sobradamente por tener un coste de cálculo.