Un profilo del vento descrive il vento in arrivo all'ingresso della galleria del vento. Rappresenta una delle proprietà di un caso di carico del tipo di analisi "Simulazione del vento" (vedere l'immagine "Tipo di analisi" del caso di carico).
Crea profilo del vento
Nella scheda "Simulazione del vento", fare clic sul pulsante
nell'area "Profilo del vento". Viene visualizzata la finestra di dialogo "Nuovo profilo del vento".
I profili del vento sono gestiti nella categoria Procedure di carico del navigatore. È anche possibile utilizzare il menu di scelta rapida per definire un nuovo profilo del vento.
Tipo di profilo del vento
Selezionare il Tipo di profilo del vento dall'elenco. Può essere "Definito dall'utente" dove è possibile definire manualmente le proprietà del vento o "Secondo normativa" dove viene applicata la normativa selezionata nei "Dati generali".
Profilo definito dall'utente
Quando viene selezionato il tipo di profilo definito dall'utente, è possibile definire manualmente i parametri del profilo del vento. Inserire l'"Altezza" z e assegnare la "Velocità del vento" v nella tabella "Valori di input". Sotto la tabella, è definita la densità dell'aria. Successivamente, deve essere definita la turbolenza del vento in arrivo. Viene considerata quando "Considera turbolenza" è impostato nella scheda Principale della finestra di dialogo "Impostazioni analisi simulazione vento".
Per impostazione predefinita, un'"Intensità di turbolenza" costante dell'1% è preimpostata nella casella di controllo "I" sotto la tabella. L'intensità di turbolenza è un rapporto tra la radice quadrata media delle fluttuazioni di velocità turbolenta e la velocità media del vento. Un flusso d'aria idealizzato senza fluttuazioni nella velocità o direzione del vento avrebbe un valore di intensità di turbolenza dello 0%. Per casi ad alta turbolenza, l'intensità di turbolenza è tipicamente tra il 5% e il 20% (vedere CFD Online). L'intensità di turbolenza è impostata all'1% per impostazione predefinita per coprire la maggior parte dei casi a media e bassa turbolenza.
Tuttavia, è possibile definire un'intensità di turbolenza non uniforme o altre grandezze turbolente. Può essere selezionata nella casella combinata "Tipo di definizione della turbolenza in ingresso".
L'opzione predefinita è "I e TuL". Per impostazione predefinita, l'intensità di turbolenza è uniforme; tuttavia, deselezionando la casella di controllo "I", è possibile definire un profilo lungo l'altezza. La scala della lunghezza di turbolenza TuL è calcolata automaticamente dalle dimensioni del modello; tuttavia, può essere definita manualmente sotto la tabella "Valori di input".
Un approccio alternativo consiste nell'utilizzare l'energia cinetica turbolenta k e il tasso di dissipazione turbolenta ε ("k e ε") oppure l'energia cinetica turbolenta k e il tasso di dissipazione specifica turbolenta ω ("k e ω"). Queste grandezze potrebbero essere ottenute calcolando i profili del vento utilizzando, ad esempio, l'approccio dello strato limite atmosferico basato sulla lunghezza di rugosità superficiale aerodinamica (categoria di terreno).
Profilo secondo normativa
Il carico del vento è determinato sull'altezza dell'edificio, in funzione di parametri specifici della normativa. Le normative EN 1991‑1‑4 [1], ASCE/SEI 7‑16 [2] e NBC 2015 [3] sono disponibili per la selezione. L'immagine del Profilo del vento sopra illustra i parametri associati alla EN 1991‑1‑4 [1]. Quando viene impostata una normativa diversa, il contenuto di questa sezione viene adattato alle disposizioni della norma.
Quando si attiva la casella di testo accanto a "Categoria di terreno" nel ramo "Parametri", sono disponibili diverse categorie per la selezione. Dipendono dalla normativa e dall'Appendice Nazionale impostate nei "Dati generali" del modello.
Per alcune Appendici Nazionali, la velocità del vento dipende anche dall'altitudine del terreno.
Come risultato di tutti i parametri, viene visualizzata la "Velocità di base del vento" vb,0. Il profilo del vento è calcolato da questo valore, tenendo conto dell'altezza complessiva del modello. Secondo EN 1991‑1‑4 [1], 4.2, questo valore è la velocità media caratteristica del vento su 10 minuti, indipendentemente dalla direzione del vento e dal periodo dell'anno, a 10 m sopra il livello del suolo in terreno di campagna aperta con vegetazione bassa, come erba e ostacoli isolati con distanze di almeno 20 altezze dell'ostacolo. È possibile rivedere le velocità del vento di ogni altezza in una tabella (seconda scheda, contrassegnata "Valori tabella"), o nel grafico a destra. Invece della velocità di base del vento, è possibile "Considerare la velocità media". Secondo EN 1991‑1‑4 [1], 4.3, la velocità media del vento vm(z) ad un'altezza z sopra il terreno dipende dalla rugosità del terreno e dall'orografia. È determinata secondo EN 1991‑1‑4 [1], Espressione (4.3). Questo tiene conto del fatto che gli effetti della pressione cinetica di picco che appaiono sul modello sono considerati da una specifica simulazione in galleria del vento, che consente l'applicazione di velocità medie inferiori. Quando questa opzione è attivata, la tabella e il grafico vengono aggiornati.
I profili delle velocità medie vm sono specificati nell'Appendice Nazionale per la Germania, Tabella NA.B.2 per le quattro categorie di terreno, ad esempio.
La "Densità" dell'aria dipende dall'altitudine, dalla temperatura, dalla pressione atmosferica e dall'umidità. Ha un effetto sul comportamento dinamico del fluido.
