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2024-01-16

Fluxo estável e fluxo transitório

O fluxo estável é constante ao longo do tempo. O cálculo numérico resolve as equações de Navier-Stokes simplificadas para obter o campo de pressão e velocidade resultante.

Quando o vento sopra sobre estruturas altas e esbeltas, tais como chaminés, arranha-céus ou mastros, pode ser gerado um fluxo transitório (inconstante). Sob ventos contínuos ou de baixa turbulência a uma velocidade crítica, pode ocorrer o fenómeno de desprendimento de vórtices por trás da estrutura.

Os vórtices são eliminados alternadamente de um lado para o outro. Este padrão de vórtice organizado é referido como Vórtice de von Karman. À medida que os vórtices se dissipam, são geradas zonas de baixa pressão alternadas no lado a favor do vento da estrutura e é gerada a força flutuante que atua perpendicularmente à direção do vento, ver -analise-e-carga-de-vento-de-construcoes-de-tall.html Desprendimento de vórtices. Como resultado, podem ocorrer grandes vibrações a velocidades de vento moderadas e frequentes, as estruturas podem sofrer um grande número de ciclos de tensões que conduzem a danos por fadiga e podem determinar a rotura estrutural sem atingir a tensão limite última.

A frequência periódica da libertação de vórtices também pode bloquear a frequência natural da estrutura. Quando estas duas frequências se igualam, ocorre a ressonância e a estrutura sofre grandes oscilações perpendiculares à direção do vento.

Para considerar os possíveis danos induzidos pela formação de vórtices, é importante que o dimensionamento simule o fluxo de vento transitório. As alterações da geometria da estrutura podem interromper uma deformação coerente e, em conjunto com as modificações de rigidez, minimizar os problemas de efeito do vento. O fluxo de vento transitório e os efeitos da geometria da estrutura podem ser simulados pelo cálculo CFD numérico no RWIND Pro sem a necessidade de testes de túnel de vento dispendiosos. A vantagem da simulação numérica é que muitos cenários e dimensionamentos podem ser verificados de forma económica. [1] [2]

O comportamento transitório do vento também influencia o microclima à volta dos edifícios. O conforto do vento pedonal em zonas urbanas é afetado por vários efeitos do vento, tais como estrangulamento do túnel ou vorticidade. Além disso, para a simulação destes problemas, o RWIND Pro é uma ferramenta adequada, consulte Wind Comfort in Pedestrian Areas na nossa base de dados de conhecimento.

Para as simulações de fluxo transitório, o RWIND 2 utiliza um solucionador especial ("BlueDyMSolver", desenvolvido por CFD Support a partir do solucionador padrão OpenFOAM® chamado "Espuma").

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