188x
005448
23.02.2024

Simulation des flux stationnaires et des flux transitoires pour les parapets dans RWIND

Quelle est la méthode CFD la plus précise pour la simulation des flux de vent des parapets ?


Réponse:

Le choix entre la simulation des flux stationnaires (en utilisant RWIND Basic) ou la simulation des flux transitoires (en utilisant RWIND Pro) dépend des exigences spécifiques de l'analyse des flux de vent, du niveau de précision nécessaire et des ressources de calcul disponibles. Les simulations des flux stationnaires conviennent pour les analyses plus simples des invariables dans le temps, tandis que les simulations des flux transitoires sont nécessaires pour saisir le comportement dynamique du flux de vent et son impact sur les structures au fil du temps, et sont plus précis que la simulation des flux stationnaires.

Les parapets constituent un défi particulier dans l'analyse des charges de vent sur les bâtiments en raison de leur positionnement et des modèles de flux complexes qu'ils génèrent. Leur interaction avec les charges de vent est influencée par plusieurs facteurs qui contribuent à leur comportement complexe :

Hauteur et exposition

Les parapets s'étendent au-dessus du niveau principal de la toiture, ce qui les expose à des vitesses de vent plus élevées et à des flux de vent différents de ceux auxquelles font face les parties inférieures du bâtiment. Cette exposition signifie qu'ils peuvent découvrir des pressions de vent très différentes, y compris des forces de soulèvement.

Géométrie et forme

La forme du parapet (qu'il soit plat, crénelé ou qu'il présente d'autres caractéristiques architecturales) peut influencer la manière dont le vent s'écoule sur celui-ci, ce qui entraîne des modèles complexes de tourbillons et de turbulences. Ces motifs de flux peuvent modifier la distribution et l'amplitude des pressions du vent sur le parapet et les toitures adjacentes.

Interaction avec la forme du bâtiment

La forme globale du bâtiment influence la façon dont les flux de vent s'écoulent, ce qui affecte les charges de vent sur le parapet. Par exemple, les flux de vent s'écoulant sur un bâtiment aérodynamique profilé se comportera différemment des flux de vent qui viennent à la rencontre d'un bâtiment non-aérodynamique. Cette interaction peut entraîner des zones de pression ou d'aspiration plus élevées sur le parapet qui sont difficiles à prévoir sans analyse détaillée.

Détachement tourbillonnaire

Les parapets des immeubles de grande hauteur peuvent connaître le détachement tourbillonnaire, où des tourbillons alternés sont projetés de chaque côté du parapet, ce qui entraîne des pressions oscillantes qui peuvent provoquer des vibrations structurelles. Ces effets dépendent fortement de la vitesse du vent, de la forme du parapet et de l'orientation du bâtiment au vent.

Effet de rafale

Les parapets peuvent être soumises à des effets de rafale, où des augmentations de courte durée de la vitesse du vent provoquent des charges fluctuantes. Ces effets transitoires sont particulièrement importants pour le calcul de la structure des parapets afin de s'assurer qu'ils peuvent résister aux augmentations soudaines des charges de vent sans rupture.

Compte tenu de ces complexités, des techniques de simulation avancées telles que la mécanique des fluides numérique (CFD) sont souvent utilisées pour prévoir avec précision les charges de vent sur les parapets. Les simulations des flux stationnaire et transitoires jouent un rôle, mais les simulations des flux transitoires permettent de comprendre plus en détail la façon dont les parapets réagissent à des conditions de vent variables au fil du temps dans RWIND 2 Pro. Ces simulations peuvent saisir les effets instantanés des rafales, le développement des tourbillons et l'impact des écoulements turbulents, qui sont essentiels pour concevoir des parapets à la fois fonctionnels et sûrs sous charge de vent.


Auteur

M. Kazemian est responsable du développement de produits et du marketing de Dlubal Software, en particulier pour le logiciel RWIND 2.