Osłony przeciwwiatrowe to specjalne konstrukcje tekstylne, które mają za zadanie chronić środowisko przed szkodliwymi cząsteczkami chemicznymi, jak również ograniczać erozję wietrzną, przyczyniając się do ochrony cennych zasobów. Pył jest generowany przez wiatr i urządzenia mechaniczne, takie jak ładowarki/koparki, ciężarówki, punkty przeładunkowe przenośników, które są powszechnie stosowane na terenach przemysłowych. Ze względu na to, że ilość pyłu unoszonego przez wiatr jest zależna od sześcianu prędkości wiatru, zmniejszenie prędkości wiatru zredukuje erozję w obszarach niechronionych o 12%. Pył znajdujący się na wietrze z czasem osiądzie, a czas potrzebny na osiadanie będzie zależny od temperatury, turbulencji wiatru i wysokości nad ziemią.
W środowisku naturalnym erozja wietrzna odnosi się do oderwania, przemieszczania się i ponownego osadzania cząstek stałych, takich jak gleba, piasek i inne. Zjawisko transportu eolicznego jest specyficznym przykładem przepływów dwufazowych gaz-ciało stałe. Erozja wietrzna jest istotnym czynnikiem wpływającym na degradację gleby, pustynnienie i burze piaskowe [1]. Prowadzi to do poważnych problemów środowiskowych, takich jak utrata gruntów rolnych i zanieczyszczenie powietrza [2]. Dlatego konieczne jest opracowanie metody zapobiegania lub łagodzenia erozji wietrznej.
W tym przykładzie [3], tkanina jest wykonana z porowatej tkaniny polipropylenowej (PWPF), która ma dobrą wytrzymałość na rozciąganie. Ponadto istnieją różne wartości procentowe porowatości, które mogą wpływać na kierunek prędkości wiatru i projekt konstrukcji. Wraz ze wzrostem porowatości zmniejsza się prędkość wiatru i konstrukcja jest lżejsza; z drugiej strony, mniejsza porowatość może bardziej zmniejszyć prędkość wiatru, ale ciężar konstrukcji byłby większy. Musimy znaleźć zoptymalizowaną wartość porowatości zgodnie ze specyfikacją projektu.
W symulacji przepływu wiatru konstrukcje z tkaniny tego typu wykazują znacznie bardziej złożone zachowanie niż konwencjonalne konstrukcje z tkanin. Niektóre zasady inżynierii konstrukcyjnej, takie jak kombinacje obciążeń i współczynniki bezpieczeństwa itp., wymagają przedefiniowania w związku z nowymi podejściami. System konstrukcyjny składa się z porowatej tkaniny, kratownicy 3D, kabli, oczepów pali, pali i specjalnych narzędzi do łączenia tkaniny z kablem itp.
Opór przepływu, który można opisać współczynnikiem strat, jest istotnym czynnikiem przy określaniu obciążeń wiatrem działających na struktury porowate. Wykazano, że dla sit z okrągłego drutu istnieje związek między porowatością a współczynnikiem strat. Współczynnik strat dla różnych typów budynków jest określany przez funkcję uwzględniającą zarówno porowatość, jak i konstrukcję. W związku z tym zaproponowano, że korzystne byłoby wykorzystanie porowatości efektywnej, którą jest porowatość sita z okrągłego druta o takim samym współczynniku strat. Wykazano, że obciążenia przyłożone do konstrukcji porowatych są znacznie mniejsze niż obciążenia przyłożone do konstrukcji litych o współczynniku mniejszym niż [3]. Współczynnik strat i współczynnik redukcyjny należy obliczyć dla różnych stopni porowatości, współczynnik ten należy uwzględnić przy projektowaniu w kombinacjach obciążeń wiatrem [3].
![Wykres współczynnika strat dotyczący analizy, eksperymentu i symulacji CFD z RWIND w porównaniu do [3]](/pl/webimage/036448/3433191/341.jpg?mw=760&hash=e48a41f7af81c2f65bf76bb9adc7cc658b99f6fc)
![Współczynnik redukcji obciążenia w porównaniu do [3]](/pl/webimage/036450/3433319/802.jpg?mw=760&hash=749eafb300e6c6b3ff1ad20fc74e5587ab96ee65)
Po przeprowadzeniu symulacji przepływu wiatru wyniki obliczeń wiatru są przesyłane do programu RFEM w celu analizy statyczno-wytrzymałościowej i wymiarowania. Ważne jest, aby uwzględnić różne kierunki wiatru, ale w tym przypadku kierunek prostopadły ma kluczowe znaczenie.
Ponadto, w najnowszej wersji RWIND 2 Pro, możliwe jest przypisanie cech przepuszczalności bezpośrednio do powierzchni. Technika ta może obniżyć koszty obliczeń, a także nie ma potrzeby uwzględniania w obliczeniach współczynników redukcji obciążenia. Krótka teoria przepuszczalności znajduje się w rozdziale Przepuszczalność (patrz link poniżej). W RWIND 2 Pro przepuszczalność jest modelowana przy użyciu warunku brzegowego, zadanego spadku ciśnienia na zdefiniowanych powierzchniach.
Dowiedz się więcej tutaj:
Powierzchnie przepuszczalne
Firma budowlana: Mana Sanat Davin, Iran
Konsultant: Weathersolve Structures, Kanada
