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2024-01-16

Flujo constante y flujo transitorio

El flujo constante 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 delgadas, como chimeneas, rascacielos o mástiles, se puede generar un flujo transitorio (inestable). Bajo vientos constantes continuos o turbulentos a una velocidad crítica, el fenómeno de desprendimiento de vórtices puede ocurrir detrás de la estructura.

Los vórtices se desprenden alternativamente de un lado a otro. Este patrón de vórtice organizado se conoce como calle de vórtice de Karman. A medida que se desprenden los vórtices, se generan las zonas alternas de baja presión en el lado de la estructura a favor del viento y se genera la fuerza fluctuante que actúa perpendicularmente a la dirección del viento, ver -shedding-and-wind-load-analysis-of-tall-buildings.html Derramamiento 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 a daños por fatiga y pueden determinar la falla 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 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 Pro sin la necesidad de costosas pruebas en túnel de viento. La ventaja de la simulación numérica es que se pueden comprobar muchos escenarios y diseños de forma rentable. Referir [1 ] Referir [2 ]

El comportamiento transitorio del viento también influye en el microclima alrededor de los edificios. El confort del viento para los peatones en las zonas urbanas se ve afectado por varios efectos del viento, como el estrangulamiento del túnel o la vorticidad. Además, para la simulación de estos problemas, RWIND Pro es una herramienta adecuada, consulte Wind Comfort in Pedestrian Areas en nuestra base de conocimientos.

Para las simulaciones de flujo transitorio, RWIND 2 utiliza un solucionador especial ("BlueDyMSolver", desarrollado por CFD Support a partir del solucionador estándar OpenFOAM® llamado "PimpleFoam").

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