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005876

2024-11-14

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Panoramica

A. Informazioni generali

B. Flussi del vento, effetti del vento e simulazione numerica

C. Linea guida WTG M3 per la simulazione numerica dei flussi del vento

C1. Scopo e contenuto della linea guida
C2. Assegnazione attività per la modellazione CFD richiesta
- C2.1 Assegnazione dei metodi di calcolo ai requisiti di indagine
- C2.2 Requisiti per le indagini numeriche

D. Note sulla modellazione CFD

E. Uso pratico dei risultati di una simulazione fluidodinamica computazionale

F. Documentazione

G. Garanzia di qualità

H. Esempi

I. Riferimenti

H1.2. Sezione Brigde

Utente Story

In questo esempio, calcoleremo i valori di forza media, come quelli applicabili alle sezioni strutturali nel processo di progettazione sulla base di WTG-Merkblatt-M3

Questo esempio appartiene al gruppo 1 secondo la Figura 2.2 in WTG-Merkblatt-M3 è:

G2: valori assoluti con requisiti di precisione media. L'area di applicazione può includere parametri o studi preliminari quando sono pianificate indagini successive con maggiore precisione (ad esempio, esame in galleria del vento di classe G3).
R2: Solitario, tutte le direzioni del vento rilevanti con risoluzione direzionale sufficientemente fine.
Z1: Valori medi statistici, a condizione che si tratti di processi di flusso stazionari in cui le fluttuazioni (ad esempio, dovute all'avvicinarsi della turbolenza del flusso) possono essere sufficientemente catturate da altre misure.
S1: Effetti statici. È sufficiente rappresentare il modello strutturale con i dettagli meccanici necessari, ma senza proprietà di massa e di smorzamento.

La dimensione dell'esempio mostra la Figura 1, e anche l'ipotesi di input è illustrata come Tabella 1:

Figura 1: Dimensioni della sezione del ponte

Figura 1: Dimensioni sezione ponte

Tabella1: Dati di input dell'esempio di verifica della sezione del ponte

In questo esempio confronteremo il valore medio della forza del vento in direzione X tra EN 1991-1-4 e RWIND. Il coefficiente di forza c_f,o per le sezioni dei ponti può essere ottenuto dalla Figura 8.3 nella EN 1991-1-4:

\frac{b}{d_{tot}} = 5 \to C_{fx, 0} = 1.3 (Case a: Construction phase, open parapets and open safety barriers)

Coefficiente della forza

Forza in direzione x - Metodo semplificato

Laddove è stato valutato che una procedura di risposta dinamica non è necessaria, la forza del vento in direzione x può essere ottenuta utilizzando l'espressione (8.2) nella EN 1991-1-4:

F_{w} = \frac{1}{2} \cdot ρ \cdot v_{b}^{2} \cdot C \cdot A_{ref, X} = \frac{1}{2} \cdot 1.225 \cdot 30^{2} \cdot 1.85 \times 5 = 5105 N

Forza del vento in direzione x

v_b =30 m/s è la velocità del vento essenziale
C è il coefficiente di carico del vento. C=c_e ⋅c_f,x =1.425×1.3=1.85 , dove c_e è il coefficiente di esposizione dato in 4.5 e c_f,x è dato in 8.3.1(1):

- k_{r} = 0.19 \cdot {(z_{0} / z_{0, 11})}^{0.07} = 0.19 \cdot (0.050 m / 0.050 m)^{0.07} = 0.1900

Coefficiente terreno

\begin{aligned} - c_{r} (z_{e}) = k_{r} \cdot \ln (max \{z_{e}, z_{min}\} / z_{0}) \\ 0.1900 \cdot \ln (max {1.000 m, 2.0 m} / 0.050 m) = 0.7009 \end{aligned}

Coefficiente di rugosità

- v_{m} (z_{e}) = c_{r} (z_{e}) \cdot c_{0} (z_{e}) \cdot v_{b} = 0.7009 \cdot 1.000 \cdot 30.00 m / s = 21.03 m / s

Velocità media del vento

- q_{b} = (1 / 2) \cdot ρ \cdot v_{b}^{2} = (1 / 2) \cdot 1.225 kg / m^{3} \cdot (30.00 m / s)^{2} = 551 N / m^{2} = 0.551 kN / m^{2}

Pressione cinetica media di riferimento (di base).

\begin{aligned} - q_{p} (z_{e}) = (1 + 7 \cdot I_{v} (Z)) \cdot (1 / 2) \cdot ρ \cdot v_{m} {(z_{e})}^{2} \\ = (1 + 7 \cdot 0.27) \cdot (1 / 2) \cdot 1.225 kg / m^{3} \cdot (21.03 m / s)^{2} = 785 N / m^{2} \end{aligned}

Pressione cinetica di picco

- c_{e} (z) = \frac{q_{p} (z)}{q_{b}} = \frac{785}{551} = 1.425

Coefficiente di esposizione

A_ref,x =5 m² è l'area di riferimento data in 8.3.1

ρ=1.225 kg/m3 è la densità dell'aria

The force risulta in RWIND e confronto con l'Eurocodice

In RWIND i risultati delle forze del vento totali sono disponibili nella scheda informazioni del modello di modifica, come mostrato nella Figura 2 e nella Figura 3. La differenza tra lo scenario critico della direzione del vento RWIDN (θ=0°) e l'Eurocodice è di circa il 5,36% (inferiore ai criteri in WTG = 10%) che mostra un accordo accettabile:

Figura 2: confronto risultati tra RWIND ed Eurocodice

Risultati a confronto tra RWIND ed Eurocodice

Figura 3: Scheda Info in RWIND relativa alle Forze Vento

Figura 3: Scheda Info in RWIND relativa alle Forze del Vento

Capitolo principale

H. Esempi