Las estructuras cortavientos son tipos particulares de estructuras de tela que protegen el medio ambiente de partículas químicas nocivas, reducen la erosión del viento y ayudan a mantener recursos valiosos. El polvo es generado por el viento y los equipos y actividades mecánicas, como apiladores/recuperadores, camiones, cargadores y puntos de transferencia de transportadoras, que son comunes en los polígonos industriales. Debido al hecho de que la cantidad de polvo que levanta el viento está relacionada con la velocidad del viento al cubo, la reducción de la velocidad del viento, por ejemplo, reducirá la erosión en las regiones desprotegidas en un 12 por ciento. El polvo existente en el viento se asentará con el tiempo, y la cantidad de tiempo necesaria para asentarse dependerá de la temperatura, la turbulencia del viento y la altura sobre el terreno.
En el entorno natural, la erosión eólica se refiere al desprendimiento, movimiento y redeposición de partículas sólidas como el suelo, la arena y otras partículas. Este fenómeno de transporte impulsado por el viento es un caso específico de flujos de dos fases de gas y sólido. La erosión eólica es un factor importante en la degradación del suelo, la desertificación y las tormentas de arena [1]. Conduce a graves problemas ambientales, como la pérdida de tierras agrícolas y la contaminación del aire [2]. Por lo tanto, es esencial crear un método para prevenir o mitigar la erosión eólica.
En este ejemplo [3], la tela está hecha de tela de polipropileno tejida porosa (PWPF) que tiene una buena resistencia a la tensión de tracción. Además, existen diferentes porcentajes de porosidad que pueden afectar la dirección de la velocidad del viento y el diseño estructural. A medida que aumenta la porosidad, tenemos menos reducción en la velocidad del viento y una estructura más ligera; por otro lado, una menor porosidad puede reducir más la velocidad del viento, pero el peso estructural sería mayor. Necesitamos encontrar el valor optimizado de porosidad con respecto a las especificaciones del proyecto.
Este tipo de estructuras de tela muestran un comportamiento mucho más complejo que las estructuras de tela convencionales en la simulación de viento. Algunas reglas de ingeniería estructural, como combinaciones de carga y coeficientes de seguridad, etc., deben redefinirse con respecto a nuevos enfoques. El sistema estructural se compone de una tela porosa, una cercha 3D, cables, encepados de pilotes, pilotes e instrumentos especiales para conectar la tela al cable, etc.
La resistencia al flujo continuo, que puede caracterizarse por el coeficiente de pérdidas, es un factor importante para determinar las cargas de viento que se colocan en las estructuras porosas. Se ha demostrado que existe una conexión entre la porosidad y el coeficiente de pérdidas para las pantallas de mallas de alambre redondo. El coeficiente de pérdidas para diferentes tipos de edificios está determinado por una función que tiene en cuenta tanto la porosidad como la construcción. Como resultado, se ha propuesto que sería beneficioso hacer uso de una porosidad eficaz, que es la porosidad de una pantalla de malla de alambre redondo con el mismo coeficiente de pérdidas. Se ha demostrado que las cargas colocadas en estructuras porosas son significativamente más bajas que aquellas colocadas en estructuras sólidas por un factor que es uno menos que [3]. Es necesario calcular el coeficiente de pérdidas y el factor de reducción para diferentes porcentajes de poros, este factor se debe considerar para el cálculo estructural en combinaciones de carga debidas a la carga de viento [3].
![Diagrama de Coeficiente de Pérdida en relación con Análisis, Experimental y Simulación CFD con RWIND comparado con [3]](/es/webimage/036448/3433191/341.jpg?mw=760&hash=e48a41f7af81c2f65bf76bb9adc7cc658b99f6fc)
![Factor de Reducción de Carga en Comparación con [3]](/es/webimage/036450/3433319/802.jpg?mw=760&hash=749eafb300e6c6b3ff1ad20fc74e5587ab96ee65)
Después de realizar la simulación de viento, los resultados del cálculo del viento se transfieren a RFEM para el análisis y diseño estructural. Es importante considerar diferentes direcciones del viento, pero en este caso, la dirección perpendicular es crítica.
Además, en la última versión de RWIND 2 Pro, es posible asignar características de permeabilidad directamente a una superficie. Esta técnica puede reducir los costos computacionales y tampoco es necesario considerar coeficientes de reducción de carga en los cálculos. Se puede encontrar una breve teoría sobre la permeabilidad en el capítulo sobre Superficies permeables (ver enlace a continuación). En RWIND 2 Pro, la permeabilidad se modela utilizando una condición de contorno, una caída de presión prescrita en superficies definidas.
Encuentre más información aquí:
Superficies permeables
Empresa constructora: Mana Sanat Davin, Irán
Ingeniería consultora: Weathersolve Structures, Canadá
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