El flujo estacionario es constante a lo largo del tiempo. El cálculo numérico resuelve las ecuaciones simplificadas de Navier-Stokes para obtener el campo de presión y velocidad resultante.
Cuando el viento sopla a través de estructuras altas y esbeltas, como chimeneas, rascacielos o mástiles, se puede generar un flujo transitorio (inestable). Bajo vientos constantes continuos o de baja turbulencia a una velocidad crítica, el fenómeno de desprendimiento de vórtices puede ocurrir detrás de la estructura.
Los vórtices se desprenden alternativamente de un lado al otro. Este patrón de vórtices organizado se conoce como calle de vórtices de Karman. A medida que se desprenden los vórtices, se generan las zonas de baja presión alternas en el lado a favor del viento de la estructura, y se genera la fuerza fluctuante que actúa perpendicular a la dirección del viento, ver -vertimiento-y-analisis-de-cargas-de-viento-de-edificios-altos.html Desprendimiento de vórtices. Como resultado, pueden ocurrir grandes vibraciones a velocidades de viento moderadas y frecuentes, las estructuras pueden sufrir un gran número de ciclos de tensión que conducen al daño por fatiga y pueden determinar el fallo estructural sin alcanzar la tensión límite última.
La frecuencia periódica del desprendimiento de vórtices también puede bloquear la frecuencia natural de la estructura. Cuando estas dos frecuencias son iguales, se establece la resonancia y la estructura experimenta grandes oscilaciones perpendiculares a la dirección del viento.
Para considerar el daño potencial inducido por el desprendimiento de vórtices, es importante que el diseño estructural simule el flujo de viento transitorio. Los cambios en la geometría de la estructura pueden interrumpir el desprendimiento coherente y, junto con las modificaciones de rigidez, minimizan los problemas del efecto del viento. El flujo de viento transitorio y los efectos de la geometría de la estructura se pueden simular mediante el cálculo numérico de CFD en RWIND 3Pro sin la necesidad de costosas pruebas en túnel de viento. La ventaja de la simulación numérica es que se pueden comprobar muchos escenarios y cálculos de forma rentable. [1] [2]
El comportamiento del viento transitorio también influye en el microclima alrededor de los edificios. La comodidad del viento para peatones en áreas urbanas se ve afectada por varios efectos del viento, como el estrangulamiento del túnel o la vorticidad. Además, para la simulación de estos problemas, RWIND 3Pro es una herramienta adecuada, ver Confort del viento en zonas peatonales en nuestra base de datos de conocimientos.
Para las simulaciones de flujo transitorio, RWIND 3 utiliza un solucionador especial ("BlueDyMSolver", desarrollado por CFD Support del solucionador estándar OpenFOAM® llamado "PimpleFoam").