Un perfil de viento describe el viento entrante en la entrada del túnel de viento. Representa una de las propiedades de un caso de carga del tipo de análisis "Simulación de viento" (consulte la imagen "Tipo de análisis" del caso de carga).
Crear perfil de viento
En la pestaña "Simulación de viento", haga clic en el botón
en el área "Perfil de viento". Aparece el cuadro de diálogo "Nuevo perfil de viento".
Los perfiles de viento se gestionan en la categoría Asistentes de carga del navegador. También puede usar el menú contextual para definir un nuevo perfil de viento.
Tipo de perfil de viento
Seleccione el Tipo de perfil de viento de la lista. Puede ser "Definido por el usuario", donde puede definir manualmente las propiedades del viento, o "Según norma", donde se aplica el código seleccionado en los "Datos base".
Perfil definido por el usuario
Cuando se selecciona el tipo de perfil definido por el usuario, puede definir los parámetros del perfil de viento manualmente. Introduzca la "Altura" z y asigne la "Velocidad del viento" v en la tabla "Valores de entrada". Debajo de la tabla, se define la densidad del aire. A continuación, se debe definir la turbulencia del viento entrante. Se considera cuando está activada la opción "Considerar turbulencia" en la pestaña Principal del cuadro de diálogo "Configuración del análisis de simulación de viento".
De forma predeterminada, se preestablece una "Intensidad de turbulencia" constante del 1% en la casilla de verificación "I" debajo de la tabla. La intensidad de turbulencia es la relación entre la raíz cuadrada media de las fluctuaciones de velocidad turbulenta y la velocidad media del viento. Un flujo de aire idealizado sin absolutamente ninguna fluctuación en la velocidad o dirección del viento tendría un valor de intensidad de turbulencia del 0%. Para casos de alta turbulencia, la intensidad de turbulencia está típicamente entre el 5% y el 20% (consulte CFD Online). La intensidad de turbulencia se establece en 1% de forma predeterminada para cubrir la mayoría de los casos de turbulencia media y baja.
Sin embargo, se podría definir una intensidad de turbulencia no uniforme u otras cantidades turbulentas. Se puede seleccionar en el cuadro combinado "Tipo de definición de turbulencia de entrada".
La opción predeterminada es "I y TuL". De forma predeterminada, la intensidad de turbulencia es uniforme; sin embargo, al desmarcar la casilla de verificación "I", se puede definir un perfil a lo largo de la altura. La escala de longitud de turbulencia TuL se calcula automáticamente a partir de las dimensiones del modelo; sin embargo, se puede definir manualmente debajo de la tabla "Valores de entrada".
Un enfoque alternativo es usar la energía cinética turbulenta k y la tasa de disipación turbulenta ε ("k y ε") o la energía cinética turbulenta k y la tasa de disipación específica turbulenta ω ("k y ω"). Estas cantidades se podrían obtener calculando los perfiles de viento usando, por ejemplo, el enfoque de la capa límite atmosférica basado en la longitud de rugosidad superficial aerodinámica (categoría del terreno).
Perfil según norma
La carga de viento se determina sobre la altura del edificio, dependiendo de los parámetros específicos de la norma. Las normas EN 1991‑1‑4 [1], ASCE/SEI 7‑16 [2] y NBC 2015 [3] están disponibles para su selección. La imagen Perfil de viento de arriba ilustra los parámetros asociados con EN 1991‑1‑4 [1]. Cuando se establece una norma diferente, el contenido de esta sección se ajusta a las regulaciones del código.
Cuando activa el cuadro de texto junto a la "Categoría del terreno" en la rama "Parámetros", diferentes categorías están disponibles para su selección. Dependen de la norma y el Anejo Nacional que haya establecido en los "Datos base" del modelo.
Para algunos Anejos Nacionales, la velocidad del viento también depende de la altitud del terreno.
Como resultado de todos los parámetros, se muestra la "Velocidad fundamental del viento" vb,0. El perfil de viento se calcula a partir de este valor, teniendo en cuenta la altura total del modelo. Según EN 1991‑1‑4 [1], 4.2, este valor es la velocidad media del viento característica en 10 minutos, independientemente de la dirección del viento y la época del año, a 10 m sobre el nivel del suelo en terreno de campo abierto con vegetación baja, como hierba y obstáculos aislados con separaciones de al menos 20 veces la altura del obstáculo. Puede revisar las velocidades del viento de cada altura en una tabla (segunda pestaña, marcada "Valores de la tabla"), o en el gráfico de la derecha. En lugar de la velocidad fundamental del viento, puede "Considerar la velocidad media". Según EN 1991‑1‑4 [1], 4.3, la velocidad media del viento vm(z) a una altura z sobre el terreno depende de la rugosidad del terreno y la orografía. Se determina según EN 1991‑1‑4 [1], Expresión (4.3). Esto tiene en cuenta el hecho de que los efectos de la presión dinámica máxima que aparecen en el modelo se consideran mediante una simulación específica en túnel de viento, lo que permite la aplicación de velocidades medias más bajas. Cuando se activa esta opción, la tabla y el gráfico se actualizan.
Los perfiles de las velocidades medias vm se especifican en el Anejo Nacional para Alemania, Tabla NA.B.2 para las cuatro categorías de terreno, por ejemplo.
La "Densidad" del aire depende de la altitud, la temperatura, la presión atmosférica y la humedad. Tiene un efecto en el comportamiento dinámico del fluido.
