Description du projet
Les normes disponibles, telles que l'EN 1991-1-4 {%/#Refer [1]]], l'ASCE/SEI 7-16 et la NBC 2015, présentaient des paramètres de charge de vent tels que le coefficient de pression du vent (Cp ) pour formes de base. L'important est de savoir comment calculer les paramètres de charge de vent plus rapidement et avec plus de précision plutôt que de travailler sur des formules longues et parfois complexes dans des normes.
L'un des points importants de la simulation CFD est de trouver des configurations précises et compatibles concernant les données d'entrée telles que les modèles de turbulence, le profil de vitesse du vent, l'intensité de la turbulence, l'état des couches limites, l'ordre de discrétisation, etc., qui ne sont pas mentionnés dans l'Eurocode. Dans cet exemple de forme de cylindre, nous recommandons des paramètres compatibles avec la norme Eurocode. Comme on peut le voir dans l'EN 1991-1-4, il existe des formules complexes pour obtenir la valeur de Cp liée aux différents nombres de Reynolds.
Solution analytique
La dimension du cylindre illustrée dans la Figure 1 est calculée pour le nombre de Reynolds (Re= 2*106 ) d'après l'Équation 7.15 (EN 1991-1-4), où b est le diamètre, ν est la viscosité cinématique du air (ν=15*10-6 m2/s), v(ze ) est la vitesse de pointe du vent :
Voici les hypothèses et les paramètres recommandés (Tableau 1) qui présentent un meilleur accord avec Cp et la valeur du coefficient de force avec l'exemple de l'Eurocode :
| Vitesse du vent | V | 30 | m/s |
| Nombre de Reynolds (Équation 7.15, EN 1991-1-4) | Ré | 2*106 | - |
| Hauteur | L | 1 | m |
| Diamètre | d | 1 | m |
| Position de la séparation minimale pression/fluage (Tableau 7.12, EN 1991-1-4) | αmin/αA | 80/120 | Degré |
| Valeur du coefficient de pression minimal (Tableau 7.12, EN 1991-1-4) | Cp0,min | - 1,9 | - |
| Coefficient de pression de base (Tableau 7.12, EN 1991-1-4) | Cp0,h | -0,7 | - |
| Le coefficient de finesse (Équation 7.28, EN 1991-1-4) | φ | 1 | - |
| Élancement efficace (Tableau 7.16, EN 1991-1-4) | λ | 1 | - |
| Facteur de réduction (Figure 7.36 - Équation 7.17, EN 1991-1-4) | ψλ - ψλa | 0,6-(0,6-1) | - |
| Coefficient de force (Figure 7.28, EN 1991-1-4) | Cf,0 ... | 0,55 | - |
| densité de l'air | ρ ... | 1,25 | kg/m3 |
| Modèle de turbulence | RANS stable k-ω SST | - | - |
| Viscosité cinématique (Équation 7.15, EN 1991-1-4) | ν | 1.5*10-5 | m2/s |
| Ordre du schéma | Deuxième | - | - |
| Valeur résiduelle visée | 10-5 | - | - |
| Type résiduel | Pression | - | - |
| Nombre minimal d'itérations | 800 | - | - |
| couche limite | NL | 10 | - |
| Type de fonction de voile | Amélioré/lissé | - | - |
| Intensité de la turbulence (meilleure coupe) | I | 7,5 % -15 % | - |
résultats
Enfin, le contour Cp pour l'intensité de turbulence de 7,5 % (Figure 2) et le diagramme pour différentes intensités de turbulence sont tracés dans la Figure 3, dans laquelle I = 7,5 % s'ajuste mieux à la projection du coefficient de pression moyenne du vent. Pour un autre critère (coefficient de force Cf,0 dans le tableau 2), qui peut être obtenu selon la Figure 7.28 de l'EN 1991-1-4, la valeur de 15 % est plus proche de l'exemple de l'Eurocode.
| fd (N) | u (m/s) | cf,0 | |||
| 5,00 | 226 | 1,25 | 30 | 1 | 0,40 |
| 10,00 | 257 | 1,25 | 30 | 1 | 0,46 |
| 303 | 30 | 0,54 | |||
| 25,00 | 361 | 1,25 | 30 | 1 | 0,64 |
