Větrolamy jsou speciální tkaninové konstrukce, které chrání životní prostředí před škodlivými chemickými částicemi, omezují větrnou erozi a pomáhají zachovat cenné zdroje. Prach se do ovzduší dostává vlivem větru a v důsledku činnosti mechanických zařízení, jako jsou těžební stroje, rypadla, nákladní automobily, nakladače a dopravníky, které jsou běžné v průmyslových areálech. Vzhledem k tomu, že množství prachu zvířeného větrem je úměrné třetí mocnině rychlosti větru, omezení rychlosti větru například sníží erozi v nechráněných oblastech o 12 procent. Prach ve větru se časem usadí, přičemž doba potřebná k usazení závisí na teplotě, turbulenci větru a výšce nad zemí.
V přírodním prostředí se větrnou erozí rozumí odlučování, pohyb a opětovné usazení pevných částic jako je zemina, písek a další. Tento jev prachu hnaného větrem je specifickým příkladem dvoufázového proudění plyn-pevná látka. Větrná eroze je významným faktorem degradace půdy, desertifikace a písečných bouří [1]. To vede k vážným problémům životního prostředí, jako je ztráta zemědělské půdy a znečištění ovzduší [2]. Proto je nezbytné vytvářet metody, jak větrné erozi zabránit nebo ji zmírnit.
V tomto příkladu [3] je tkanina vyrobena z porézní tkané polypropylenové tkaniny (PWPF), která má dobrou pevnost v tahu. Existují různá procenta porozity, která mohou ovlivnit rychlost větru a návrh konstrukce. S rostoucí porozitou dochází k menšímu snížení rychlosti větru a je možná lehčí konstrukce; na druhé straně menší porozita může více snížit rychlost větru, ale konstrukce musí být robustnější. Potřebujeme najít optimální hodnotu porozity s ohledem na zadání projektu.
Tyto typy tkaninových struktur vykazují při simulaci větru mnohem složitější chování než konvenční tkaninové struktury. Některá pravidla pro statické výpočty, jako jsou kombinace zatížení a součinitele spolehlivosti atd., je třeba předefinovat s ohledem na nové přístupy. Konstrukční systém se skládá z porézní tkaniny, 3D příhradového nosníku, lan, krytů pilot, pilot a speciálních nástrojů pro připojení tkaniny k lanům a tak dále.
Odpor proti proudění vzduchu, který lze charakterizovat ztrátovým součinitelem, je významným faktorem pro stanovení zatížení větrem působícím na porézní konstrukce. Bylo prokázáno, že u pletiva z kulatých drátů existuje souvislost mezi porozitou a ztrátovým součinitelem. Ztrátový součinitel pro různé typy budov je dán funkcí, která zohledňuje jak porozitu, tak konstrukci. Na základě toho bylo navrženo, že by bylo výhodné využít efektivní porozitu, což je porozita pletiva z kulatých drátů se stejným ztrátovým součinitelem. Bylo prokázáno, že zatížení působící na porézní konstrukce jsou výrazně nižší než zatížení působící na masivní konstrukce o jeden faktor menší než [3]. Ztrátový součinitel a redukční součinitel je třeba vypočítat pro různá procenta poréznosti, tento součinitel je třeba zohlednit při posouzení konstrukcí v kombinacích zatížení od zatížení větrem [3].
![Diagram ztrátového součinitele týkající se analytických, experimentálních a CFD simulací s programemk RWIND ve srovnání s [3]](/cs/webimage/036448/3433191/341.jpg?mw=760&hash=e48a41f7af81c2f65bf76bb9adc7cc658b99f6fc)
![Redukční součinitel zatížení ve srovnání s [3]](/cs/webimage/036450/3433319/802.jpg?mw=760&hash=749eafb300e6c6b3ff1ad20fc74e5587ab96ee65)
Po provedení simulace proudění větru se výsledky výpočtu přenesou do programu RFEM pro statickou analýzu a posouzení. Je důležité zohlednit různé směry větru, ale v tomto případě je kolmý směr rozhodující.
V nejnovější verzi programu RWIND 2 Pro je také možné vybrané ploše přímo přiřadit funkci propustnosti (porozity). Tato funkce může snížit výpočetní náklady a také není nutné při výpočtech zohledňovat redukční součinitele zatížení. Stručnou teorii o propustnosti lze nalézt v manuálu v kapitole Propustnost (viz odkaz níže). V programu RWIND 2 Pro se modeluje propustnost pomocí okrajové podmínky, předepsané tlakové ztráty na definovaných plochách.
Více informací naleznete zde:
Propustné plochy
Stavební společnost: Mana Sanat Davin, Írán
Inženýrský poradce: Weathersolve Structures, Kanada
