Le strutture frangivento sono tipi di strutture speciali in tessuto che proteggono l'ambiente da particelle chimiche dannose, riducono l'erosione del vento e aiutano a preservare edifici o aree di valore. La polvere è generata da attrezzature e attività meccaniche e eoliche, come accatastatori/recuperatori, autocarri, caricatori e punti di trasferimento del nastro trasportatore, che sono comuni nei siti industriali. A causa del fatto che la quantità di polvere sollevata dal vento è correlata al cubo della velocità del vento, la riduzione della velocità del vento, ad esempio, ridurrà l'erosione nelle regioni non protette del 12%. La polvere esistente nel vento si depositerà nel tempo, con la quantità di tempo necessaria per depositarsi dipende dalla temperatura, dalla turbolenza del vento e dall'altezza dal suolo.
Nell'ambiente naturale, l'erosione del vento si riferisce al distacco, al movimento e alla rideposizione di particelle solide come terreno, sabbia e altre particelle. Questo fenomeno di trasporto guidato dal vento è un esempio specifico di flussi bifase gas-solido. L'erosione del vento è un fattore significativo nel degrado del suolo, nella desertificazione e nelle tempeste di sabbia [1]. Porta a gravi problemi ambientali come la perdita di terreno agricolo e l'inquinamento atmosferico [2]. Pertanto, è essenziale creare un metodo per prevenire o mitigare l'erosione del vento.
In questo esempio [3], il tessuto è realizzato in tessuto di polipropilene intrecciato poroso (PWPF) che ha una buona resistenza alla tensione di trazione. Inoltre, ci sono diverse percentuali di porosità che possono influenzare la direzione della velocità del vento e la progettazione strutturale. All'aumentare della porosità, abbiamo una minore riduzione della velocità del vento e una struttura più leggera; d'altra parte, una minore porosità può ridurre maggiormente la velocità del vento, ma il peso strutturale sarebbe più pesante. Dobbiamo trovare il valore ottimizzato della porosità per quanto riguarda le specifiche del progetto.
Questi tipi di strutture in tessuto mostrano un comportamento molto più complesso rispetto alle strutture in tessuto convenzionali nella simulazione del vento. Alcune regole di ingegneria strutturale, come combinazioni di carico e fattori di sicurezza, ecc. devono essere ridefiniti per quanto riguarda nuovi approcci. Il sistema strutturale è costituito da tessuto poroso, una travatura 3D, funi, cappucci per pali, pali e strumenti speciali per il collegamento del tessuto alla fune, e così via.
La resistenza al flusso passante, che può essere caratterizzata dal coefficiente di perdita, è un fattore significativo nel determinare i carichi del vento che sono posti su strutture porose. È stato dimostrato che esiste una connessione tra la porosità e il coefficiente di perdita per gli schermi in rete metallica tonda. Il coefficiente di perdita per diversi tipi di edifici è determinato da una funzione che tiene conto sia della porosità che della costruzione. Di conseguenza, è stato proposto che sarebbe vantaggioso utilizzare una porosità efficace, che è la porosità di uno schermo a rete metallica tonda con lo stesso coefficiente di perdita. È stato dimostrato che i carichi applicati su strutture porose sono significativamente inferiori a quelli applicati su strutture solide di un coefficiente inferiore a [3]. Il coefficiente di perdita e il coefficiente di riduzione devono essere calcolati per diverse percentuali di porosità, questo coefficiente dovrebbe essere considerato per la progettazione strutturale nelle combinazioni di carico dovute al carico del vento [3].
![Diagramma del coefficiente di perdita in relazione ad analisi, esperimenti e simulazione CFD con RWIND confrontata con [3]](/it/webimage/036448/3433191/341.jpg?mw=760&hash=e48a41f7af81c2f65bf76bb9adc7cc658b99f6fc)
![Fattore di riduzione del carico rispetto a [3]](/it/webimage/036450/3433319/802.jpg?mw=760&hash=749eafb300e6c6b3ff1ad20fc74e5587ab96ee65)
Dopo aver eseguito la simulazione del vento, i risultati del calcolo del vento vengono trasferiti a RFEM per l'analisi strutturale e la verifica. È importante considerare diverse direzioni del vento, ma in questo caso, la direzione perpendicolare è critica.
Inoltre, nell'ultima versione di RWIND 2 Pro, è possibile assegnare le caratteristiche di permeabilità direttamente a una superficie. Questa tecnica può ridurre i costi di calcolo e inoltre non è necessario considerare i coefficienti di riduzione del carico nei calcoli. Una breve teoria sulla permeabilità può essere trovata nel capitolo Permeabilità (vedi link sotto). In RWIND 2 Pro, la permeabilità è modellata utilizzando una condizione al contorno, una caduta di pressione prescritta su superfici definite.
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Superfici permeabili
Impresa di costruzioni: Mana Sanat Davin, Iran
Consulente tecnico: Weathersolve Structures, Canada
