Un profil de vent décrit le vent entrant à l’entrée de la soufflerie. Il représente l’une des propriétés d’un cas de charge de type d’analyse « Simulation des flux de vent » (voir l’image « Type d’analyse » du cas de charge ).
Cliquez sur
dans la zone « Profil de vent » (2). La boîte de dialogue Nouveau profil de vent apparaît.
Les profils de vent sont gérés dans la catégorie Assistants de charge du navigateur. Vous pouvez également utiliser le menu contextuel pour définir un nouveau profil de vent.
Type de profil de vent
Sélectionnez le Type de profil de vent dans la liste. Il peut être soit « Défini par l’utilisateur » où vous pouvez définir manuellement les propriétés du vent, soit « Selon la norme », si la norme sélectionnée dans les « Données de base » est appliquée.
Profil défini par l’utilisateur
Lorsque le type de profil défini par l’utilisateur est sélectionné, vous pouvez définir les paramètres du profil de vent manuellement. Entrez la « Hauteur » z et attribuez la « Vitesse du vent » v dans le tableau « Valeurs d'entrée ». Sous le tableau, la densité de l'air est définie. Ensuite, la turbulence du vent entrant doit être définie. Elle est prise en compte lorsque « Considérer la turbulence » est cochée dans l’onglet Principal de la boîte de dialogue « Paramètres d'analyse de simulation du vent ».
Par défaut, une « Intensité de turbulence » constante de 1 % est présélectionnée dans la case à cocher « I » sous le tableau. L'intensité de turbulence est le rapport de la racine carrée moyenne des fluctuations de vitesse turbulente à la vitesse moyenne du vent. Un flux d'air idéalisé sans aucune fluctuation de vitesse ou de direction du vent aurait une valeur d'intensité de turbulence de 0 %. Pour les cas de haute turbulence, l'intensité de turbulence est généralement comprise entre 5 % et 20 % (voir CFD Online). L'intensité de turbulence est réglée par défaut à 1 % pour couvrir la plupart des cas de turbulence moyenne et faible.
Cependant, une intensité de turbulence non uniforme ou d'autres quantités turbulentes pourraient être définies. Il peut être sélectionné dans la boîte combinée « Type de définition de la turbulence d'entrée ».
L'option par défaut est « I et TuL ». Par défaut, l'intensité de turbulence est uniforme ; cependant, en décochant la case « I », un profil le long de la hauteur peut être défini. L'échelle de longueur de turbulence TuL est calculée automatiquement à partir des dimensions du modèle ; cependant, elle peut être définie manuellement sous le tableau « Valeurs d'entrée ».
Une approche alternative consiste à utiliser l'énergie cinétique turbulente k et le taux de dissipation turbulente ε (« k et ε ») ou l'énergie cinétique turbulente k et le taux de dissipation spécifique turbulente ω (« k et ω »). Ces quantités pourraient être obtenues en calculant les profils de vent en utilisant, par exemple, l'approche de couche limite atmosphérique basée sur la longueur de rugosité de surface aérodynamique (catégorie de terrain).
Profil selon la norme
La charge de vent est déterminée sur la hauteur du bâtiment, en fonction de paramètres spécifiques à la norme. Les normes EN 1991‑1‑4 [1], ASCE/SEI 7‑16 [2], et NBC 2015 [3] sont disponibles pour la sélection. L’image Profil de vent ci-dessus illustre les paramètres associés à EN 1991‑1‑4 [1]. Lorsqu’une norme différente est définie, le contenu de cette clause est ajusté selon les règlementations.
Lorsque vous activez la zone de texte à côté de la « Catégorie de terrain » dans la branche « Paramètres », différentes catégories sont disponibles pour sélection. Elles dépendent du standard et de l’annexe nationale que vous avez définis dans les « Données de base » du modèle.
Pour certains annexes nationales, la vitesse du vent dépend également de l'altitude du terrain.
En conséquence de tous les paramètres, la « Vitesse fondamentale du vent » vb,0 est affichée. Le profil de vent est calculé à partir de cette valeur, en tenant compte de la hauteur totale du modèle. Selon l'EN 1991‑1‑4 [1], 4.2, cette valeur est la vitesse moyenne caractéristique du vent sur 10 minutes, quelle que soit la direction du vent et l'époque de l'année, à 10 mètre au-dessus du sol sur un terrain ouvert avec une faible végétation, telle que de l'herbe et des obstacles isolés avec des séparations d’au moins 20 hauteurs d’obstacles. Vous pouvez consulter les vitesses de vent de chaque hauteur dans un tableau (deuxième onglet, marqué « Valeurs du tableau »), ou dans le graphique à droite. Au lieu de la vitesse fondamentale du vent, vous pouvez « Considérer la vitesse moyenne ». Selon l’EN 1991‑1‑4 [1], 4.3, la vitesse moyenne du vent vm(z) à une hauteur z au-dessus du terrain dépend de la rugosité et de l’orographie du terrain. Elle est déterminée selon l’EN 1991‑1‑4 [1], Expression (4.3). Cela tient compte du fait que les effets de la pression de pointe de la vitesse apparaissant sur le modèle sont considérés par une simulation de soufflerie spécifique, ce qui permet l’application de vitesses moyennes inférieures. Lorsque cette option est activée, le tableau et le graphique sont mis à jour.
Les profils des vitesses moyennes vm sont spécifiés dans l’annexe nationale pour l’Allemagne, Tableau NA.B.2 pour les quatre catégories de terrain, par exemple.
La « Densité » de l’air dépend de l’altitude, de la température, de la pression atmosphérique et de l'humidité. Elle a un effet sur le comportement dynamique du fluide.
