Descrição
As normas disponíveis, tais como EN 1991-1-4 {%>p ) para formas básicas. O importante é como calcular os parâmetros de carga de vento de forma mais rápida e precisa, em vez de ficar sujeito a fórmulas demoradas e, por vezes, complicadas nas normas.
Um dos pontos importantes na simulação CFD é encontrar configurações precisas e compatíveis em relação a dados de entrada, tais como modelos de turbulência, perfil de velocidade do vento, intensidade de turbulência, condição da camada limite, ordem de discretização etc., que não sejam mencionadas no Eurocódigo. No atual exemplo para forma cilíndrica, recomendamos configurações compatíveis em relação à norma Eurocódigo. Como pode ser visto na EN 1991-1-4, existem fórmulas complicadas para obter o valorCp relacionado com diferentes números de Reynolds.
Solução analítica
A dimensão do cilindro como apresentado na Figura 1 é dimensionada para o número de Reynolds (Re= 2*106 ) com base na Equação 7.15 (EN 1991-1-4 ), onde b é o diâmetro, ν é a viscosidade cinemática da ar (ν=15*10-6 m2/s ), v(ze ) é a velocidade máxima do vento:
Aqui estão as suposições e as configurações recomendadas (Tabela 1) que apresentam a melhor concordância comCP e o valor do coeficiente de força com o exemplo do Eurocódigo:
| Velocidade do vento | V | 30 | m/s |
| Número de Reynolds (Equação 7.15, EN 1991-1-4) | Re | 2*106 | - |
| Altura | [LinkToImage04] | 1 | m |
| Diâmetro | D | 1 | m |
| Posição da separação mínima pressão/fluxo (Tabela 7.12, EN 1991-1-4) | αmín/αA | 80/120 | Graus |
| Valor do coeficiente de pressão mínimo (Tabela 7.12, EN 1991-1-4) | Cp0,mín | -1,9 | - |
| Coeficiente de pressão de base (Tabela 7.12, EN 1991-1-4) | Cp0,h | -0,7 | - |
| A relação de volume (Equação 7.28, EN 1991-1-4) | φ | 1 | - |
| A esbelteza efetiva (Tabela 7.16, EN 1991-1-4) | λ | 1 | - |
| Fator de efeito final (Figura 7.36 - Equação 7.17, EN 1991-1-4) | ψλ - ψλa | 0,6-(0,6-1) | - |
| Coeficiente da força (Figura 7.28, EN 1991-1-4) | Cf,0 ... | 0,55 | - |
| densidade do ar | ρ é | 1,25 | kg/m3 |
| Modelo de turbulência | RANS k-ω SST estável | - | - |
| Viscosidade cinemática (Equação 7.15, EN 1991-1-4) | ν | 1.5*10-5 | m²/s |
| Ordem do esquema | 2º | - | - |
| Valor de destino residual | 10-5 | - | - |
| Tipo de residual | Pressão | - | - |
| Número mínimo de iterações | 800 | - | - |
| Camada limite | NL | 10 | - |
| Tipo de função de parede | Melhorado/Combinado | - | - |
| Intensidade de turbulência ( melhor ajuste ) | I | 7,5%-15% | - |
Resultados
Finalmente, o contorno Cp para 7,5% de intensidade de turbulência (Figura 2) e o diagrama para várias intensidades de turbulência são representados na Figura 3, na qual I = 7,5% mostra a melhor concordância na predição do coeficiente de pressão média do vento. Para outro critério (coeficiente de força Cf,0 na Tabela 2) que pode ser obtido em relação à Figura 7.28 na EN 1991-1-4, o valor de 15% está mais próximo do exemplo do Eurocódigo.
| Intensidade de turbulência (%) | F[BUG.DESCRIPTION ] (N) | ρ (kg/m3 ) | u (m/s) | A (m2 ) | Cf,0 |
| 1,00 | 253 | 1,25 | 30 | 1 | 0,45 |
| 5,00 | 226 | 1,25 | 30 | 1 | 0,40 |
| 7,50 | 253 | 1,25 | 30 | 1 | 0,46 |
| 10,00 | 257 | 1,25 | 30 | 1 | 0,46 |
| 15,00 | 303 | 1,25 | 30 | 1 | 0,54 |
| 20,00 | 328 | 1,25 | 30 | 1 | 0,58 |
| 25,00 | 361 | 1,25 | 30 | 1 | 0,64 |
| Eurocódigo | - | - | - | - | 0,55 |
Além disso, o modelo do cilindro com as configurações recomendadas está disponível para download aqui:
