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 du type d'analyse "Simulation de vent" (voir l'image "Type d'analyse" du cas de charge).
Créer un profil de vent
Dans l'onglet "Simulation de vent", cliquez sur le bouton
dans la zone "Profil de vent". 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 s'agir soit de "Défini par l'utilisateur" où vous pouvez définir manuellement les propriétés du vent, soit de "Selon la norme" où le code sélectionné dans les "Données de base" est appliqué.
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 activé dans l'onglet Principal de la boîte de dialogue "Paramètres d'analyse de simulation de vent".
Par défaut, une "Intensité de turbulence" constante de 1 % est prédéfinie dans la case à cocher "I" sous le tableau. L'intensité de turbulence est le rapport de la moyenne quadratique des fluctuations de vitesse turbulente à la vitesse moyenne du vent. Un écoulement d'air idéalisé sans aucune fluctuation de la vitesse ou de la direction du vent aurait une valeur d'intensité de turbulence de 0 %. Pour les cas de forte turbulence, l'intensité de turbulence se situe généralement entre 5 % et 20 % (voir CFD Online). L'intensité de turbulence est définie à 1 % par défaut 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. Elles peuvent être sélectionnées dans la liste déroulante "Type de définition de la turbulence à l'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 la couche limite atmosphérique basée sur la longueur de rugosité aérodynamique de la surface (catégorie de terrain).
Profil selon la norme
La charge de vent est déterminée sur la hauteur du bâtiment, en fonction des 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 l'EN 1991-1-4 [1]. Lorsqu'une norme différente est définie, le contenu de cette section est adapté aux réglementations du code.
Lorsque vous activez la zone de texte à côté de la "Catégorie de terrain" dans la branche "Paramètres", différentes catégories sont disponibles pour la sélection. Elles dépendent de la norme et de l'Annexe Nationale que vous avez définies dans les "Données de base" du modèle.
Pour certaines Annexes Nationales, la vitesse du vent dépend également de l'altitude du terrain.
Comme résultat de tous les paramètres, la "Vitesse de référence 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, indépendamment de la direction du vent et de la période de l'année, à 10 m au-dessus du niveau du sol en terrain de campagne ouverte avec une végétation basse, telle que de l'herbe et des obstacles isolés avec des séparations d'au moins 20 fois la hauteur des obstacles. Vous pouvez consulter les vitesses du vent de chaque hauteur dans un tableau (deuxième onglet, marqué "Valeurs du tableau"), ou dans le graphique à droite. Au lieu de la vitesse de référence 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 du terrain et de l'orographie. Elle est déterminée selon l'EN 1991-1-4 [1], Expression (4.3). Ceci tient compte du fait que les effets de la pression dynamique de pointe apparaissant sur le modèle sont considérés par une simulation spécifique en soufflerie, ce qui permet l'application de vitesses moyennes plus faibles. 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.
