Um perfil de vento descreve o vento incidente na entrada do túnel de vento. Representa uma das propriedades de um caso de carga do tipo de análise "Simulação de vento" (ver a imagem "Tipo de análise" do caso de carga).
Criar perfil de vento
No separador "Simulação de vento", clique no botão
na área "Perfil de vento". Aparece a caixa de diálogo "Novo perfil de vento".
Os perfis de vento são geridos na categoria Assistentes de carga do navegador. Também pode utilizar o menu de contexto para definir um novo perfil de vento.
Tipo de perfil de vento
Selecione o Tipo de perfil de vento da lista. Pode ser "Definido pelo utilizador", onde pode definir manualmente as propriedades do vento, ou "De acordo com a norma", onde é aplicado o código selecionado nos "Dados base".
Perfil definido pelo utilizador
Quando o tipo de perfil definido pelo utilizador é selecionado, pode definir os parâmetros do perfil de vento manualmente. Introduza a "Altura" z e atribua a "Velocidade do vento" v na tabela "Valores de entrada". Abaixo da tabela, é definida a massa volúmica do ar. De seguida, a turbulência do vento incidente deve ser definida. É considerada quando "Considerar turbulência" está ativado no separador Principal da caixa de diálogo "Configuração da análise de simulação de vento".
Por predefinição, uma "Intensidade de turbulência" constante de 1% está predefinida na caixa de verificação "I" abaixo da tabela. A intensidade de turbulência é a razão entre a raiz quadrada média das flutuações de velocidade turbulenta e a velocidade média do vento. Um fluxo de ar idealizado, sem absolutamente nenhuma flutuação na velocidade ou direção do vento, teria um valor de intensidade de turbulência de 0%. Para casos de turbulência elevada, a intensidade de turbulência está tipicamente entre 5% e 20% (consulte CFD Online). A intensidade de turbulência é definida como 1% por predefinição para cobrir a maioria dos casos de turbulência média e baixa.
No entanto, uma intensidade de turbulência não uniforme ou outras quantidades turbulentas podem ser definidas. Podem ser selecionadas na caixa de combinação "Tipo de definição de turbulência na entrada".
A opção predefinida é "I e TuL". Por predefinição, a intensidade de turbulência é uniforme; no entanto, ao desmarcar a caixa de verificação "I", um perfil ao longo da altura pode ser definido. A escala de comprimento de turbulência TuL é calculada automaticamente a partir das dimensões do modelo; no entanto, pode ser definida manualmente sob a tabela "Valores de entrada".
Uma abordagem alternativa é utilizar a energia cinética turbulenta k e a taxa de dissipação turbulenta ε ("k e ε") ou a energia cinética turbulenta k e a taxa de dissipação específica turbulenta ω ("k e ω"). Estas quantidades podem ser obtidas calculando os perfis de vento utilizando, por exemplo, a abordagem da camada limite atmosférica com base no comprimento da rugosidade superficial aerodinâmica (categoria do terreno).
Perfil de acordo com a norma
A carga do vento é determinada ao longo da altura do edifício, dependendo dos parâmetros específicos da norma. As normas EN 1991‑1‑4 [1], ASCE/SEI 7‑16 [2] e NBC&cnbsp;2015 [3] estão disponíveis para seleção. A imagem Perfil de vento acima ilustra os parâmetros associados à EN 1991‑1‑4 [1]. Quando uma norma diferente é definida, o conteúdo desta secção é ajustado aos regulamentos do código.
Quando ativa a caixa de texto ao lado da "Categoria do terreno" no ramo "Parâmetros", diferentes categorias estão disponíveis para seleção. Dependem da norma e do Anexo Nacional que definiu nos "Dados base" do modelo.
Para alguns Anexos Nacionais, a velocidade do vento também depende da altitude do terreno.
Como resultado de todos os parâmetros, é apresentada a "Velocidade de referência do vento" vb,0. O perfil de vento é calculado a partir deste valor, tendo em conta a altura total do modelo. De acordo com a EN 1991‑1‑4 [1], 4.2, este valor é a velocidade média do vento característica em 10 minutos, independentemente da direção do vento e da época do ano, a 10 m acima do nível do solo em terreno de campo aberto com vegetação baixa, tal como erva, e obstáculos isolados com separações de pelo menos 20 vezes a altura do obstáculo. Pode rever as velocidades do vento de cada altura numa tabela (segundo separador, marcado "Valores da tabela"), ou no gráfico à direita. Em vez da velocidade de referência do vento, pode "Considerar a velocidade média". De acordo com a EN 1991‑1‑4 [1], 4.3, a velocidade média do vento vm(z) a uma altura z acima do terreno depende da rugosidade do terreno e da orografia. É determinada de acordo com a EN& 1991‑1‑4 [1], Expressão (4.3). Isto tem em conta o facto de que os efeitos da pressão dinâmica de pico que aparecem no modelo são considerados por uma simulação específica em túnel de vento, o que permite a aplicação de velocidades médias mais baixas. Quando esta opção é ativada, a tabela e o gráfico são atualizados.
Os perfis das velocidades médias vm são especificados no Anexo Nacional para a Alemanha, Tabela& NA.B.2 para as quatro categorias de terreno, por exemplo.
A "Massa volúmica" do ar depende da altitude, temperatura, pressão atmosférica e humidade. Tem um efeito no comportamento dinâmico do fluido.
