Профиль ветра описывает поступающий ветер на входе аэродинамической трубы. Он представляет собой одно из свойств загруженного случая типа анализа "Имитация ветра" (см. изображение "Тип анализа" для загруженного случая ).
Нажмите кнопку
в области "Профиль ветра" (2). Появится диалоговое окно Новый профиль ветра.
Профили ветра управляются в категории Специализированные загрузки навигатора. Вы также можете использовать контекстное меню, чтобы определить новый профиль ветра.
Тип профиля ветра
Выберите Тип профиля ветра из списка. Это может быть "Пользовательский", где вы можете вручную определить свойства ветра, или "По стандарту", где применяется код, выбранный в "Основных данных".
Пользовательский профиль
При выборе пользовательского типа профиля вы можете вручную задать параметры профиля ветра. Введите "Высота" z и назначьте "Скорость ветра" v в таблице "Входные значения". Под таблицей определяется плотность воздуха. Далее необходимо определить турбулентность поступающего ветра. Она учитывается, когда "Учитывать турбулентность" установлена на вкладке Основные в диалоговом окне "Настройки анализа имитации ветра".
По умолчанию, в поле выбора "Интенсивность турбулентности" установлено 1%. Интенсивность турбулентности — это отношение среднеквадратичных колебаний скорости турбулентного ветра к средней скорости ветра. Идеализированное движение воздуха без каких-либо колебаний скорости или направления ветра имело бы значение интенсивности турбулентности 0%. Для высоко-турбулентных случаев интенсивность турбулентности обычно составляет от 5% до 20% (см. CFD Online). Интенсивность турбулентности по умолчанию установлена на 1%, чтобы покрыть большинство средне- и слабо-турбулентных случаев.
Однако можно определить неравномерную интенсивность турбулентности или другие турбулентные величины. Это можно выбрать в комбинированном поле "Тип определения турбулентности на входе".
Опция по умолчанию — "I и TuL". По умолчанию, интенсивность турбулентности является равномерной; однако, сняв отметку в поле "I", можно определить профиль по высоте. Масштаб длины турбулентности TuL рассчитывается автоматически по размерам модели; однако, его можно задать вручную в таблице "Входные значения".
Альтернативный подход — использование кинетической энергии турбулентности k и скорости диссипации турбулентности ε ("k и ε") или кинетической энергии турбулентности k и удельной скорости диссипации турбулентности ω ("k и ω"). Эти величины могут быть получены путем расчета профилей ветра, например, с использованием метода атмосферного пограничного слоя, основанного на аэродинамической длине шероховатости поверхности (категория местности).
Профиль по стандарту
Нагрузка ветра определяется по высоте здания в зависимости от параметров, специфичных для стандарта. Доступны для выбора стандарты EN 1991‑1‑4 [1], ASCE/SEI 7‑16 [2] и NBC 2015 [3]. Изображение Профиль ветра выше иллюстрирует параметры, связанные с EN 1991‑1‑4 [1]. При установке другого стандарта содержимое этого раздела регулируется в соответствии с требованиями кода.
Когда вы активируете текстовое поле рядом с "Категория местности" в ветке "Параметры", доступны для выбора различные категории. Они зависят от стандарта и национального приложения, которое вы задали в "Основных данных" модели.
Для некоторых национальных приложений скорость ветра также зависит от высоты над уровнем моря.
В результате всех параметров отображается "Основная скорость ветра" vb,0. Профиль ветра рассчитывается из этого значения с учетом общей высоты модели. Согласно EN 1991‑1‑4 [1], 4.2, это значение представляет собой характеристическую среднюю скорость ветра за 10 минут, независимо от направления ветра и времени года, на высоте 10 м над уровнем земли в открытой местности с низкой растительностью, например, травой и отдельными препятствиями на расстоянии не менее 20 высот препятствий. Вы можете просмотреть скорости ветра для каждой высоты в таблице (вторая вкладка, отмеченная "Значения таблицы"), или в графике справа. Вместо основной скорости ветра вы можете "Учитывать среднюю скорость". Согласно EN 1991‑1‑4 [1], 4.3, средняя скорость ветра vm(z) на высоте z над местностью зависит от шероховатости и орографии местности. Она определяется согласно EN& 1991‑1‑4 [1], выражение & (4.3). Это учитывает тот факт, что эффекты пикового давления скорости, проявляющиеся на модели, рассматриваются определенной имитацией в аэродинамической трубе, что позволяет применять более низкие средние скорости. При активации этой опции таблица и график обновляются.
Профили средних скоростей vm указаны в национальном приложении для Германии, таблица & NA.B.2 для четырех категорий местности, например.
"Плотность" воздуха зависит от высоты над уровнем моря, температуры, атмосферного давления и влажности. Она влияет на динамическое поведение жидкости.
