Validación del modelo en CFD de una nave ante cargas de viento con análisis estacionario

Autores/as

  • Rigoberto Morales Hernández Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría (CUJAE). Departamento de Estructuras, Facultad de Ingeniería Civil.
  • Manuel Alejandro Amador Núñez Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría (CUJAE). Departamento de Estructuras, Facultad de Ingeniería Civil.
  • Ingrid Fernández Lorenzo Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría (CUJAE). Departamento de Estructuras, Facultad de Ingeniería Civil.
  • Vivian Beatriz Elena Parnás Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría (CUJAE). Departamento de Estructuras, Facultad de Ingeniería Civil.

Palabras clave:

análisis estacionario, coeficientes de presión, dinámica computacional de fluidos (CFD), estructuras bajas, validación, steady analysis, pressure coefficients, computational fluid dynamics (CFD), low-rise buildings, validation

Resumen

Este trabajo se realizó con el objetivo de validar el modelo de dinámica computacional de fluidos (CFD, por sus siglas en inglés) de una nave, utilizando para ello datos experimentales extraídos de un ensayo de túnel de viento realizado por autores internacionales. La simulación se efectuó con el software ANSYS Fluent, empleando el modelo de turbulencia k-ε realizable, mediante un análisis estacionario. Los resultados mostraron un buen ajuste, sobre todo en la zona de la cubierta y paredes laterales, donde se encontraron diferencias entre los coeficientes de presiones menores al 10%. Los datos experimentales y los simulados fueron comparados con lo propuesto por el Eurocódigo, obteniéndose un comportamiento similar para todas las zonas de la cubierta excepto las esquinas a barlovento, donde la norma es más conservadora.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Abohela I., Hamza N. and Dudek S. (2012). “Validating CFD Simulation Results: Wind flow around a surface mounted cube in a turbulent channel flow”, Conference, Opportunities, Limits & Needs Towards an environmentally responsible architecture, Lima, Perú.

ANSYS (2018) ANSYS, Inc., Relase 19.2, USA.

Amador M. A., Fernández Lorenzo I., López Llanusa A. y Elena Parnás V. B. (2021). "Estudio comparativo de coeficientes de presión normativos y experimentales en cubiertas de naves industriales", Ingeniería y Desarrollo, vol.39, no.2, ISSN 2145-9371, Universidad del Norte, Colombia.

Amaya-Gallardo E., Pozos-Estrada A. y Gómez-Martínez R. (2016) “Simulación experimental y numérica para la obtención de coeficientes de presión sobre un cubo: Estudio comparativo”, XX Congreso Nacional de Ingeniería Estructural, ISSN 20007-2011, Yucatán, México.

Blocken B., Stathopoulos, T. and J. Carmeliet (2007). "CFD simulation of the atmospheric boundary layer: wall function problems," Atmospheric Environment, vol.41, pp. 238–252, ISSN 1878-2442, Netherlands.

EN1991-1-4 (2004). “Eurocode 1: Actions on structures — General actions — Part 1-4: Wind actions”, European Committee for Standardization (Eurocode), Europe.

Fernández-Cabán P. L. and Masters F. J. (2018). “Effects of freestream turbulence on the pressure acting on a low-rise building roof in the separated flow region”, Frontiers in Built Environment, vol.4, no.17, ISSN 2297-3362, Switzerland.

Holmes J. D. (2007). “Wind loading of structures”, Taylor & Francis e-Library, ISBN 0-203-34234-8, New York.

Irtaza H., Beale R. G., Godley M. H. R. and Jameel, A. (2013). “Comparison of wind pressure measurements on Silsoe experimental building from full-scale observation, wind-tunnel experiments and various CFD techniques”, International Journal of Engineering, Science and Technology, vol. 5, no.1, pp. 28-41, ISSN 0975-5462, India.

Kim R-w., Lee I-b., Yeo U-h. and Lee S-y. (2019). “Estimating the wind pressure coefficient for single-span greenhouses using an large eddy simulation turbulence model”, Biosystems Engineering, vol.188, pp. 114 – 135, ISSN 1537-5110, United Kingdom.

Králik J., Konečnáb L. and Lavrinčíkováa D. (2017). “Experimental Validation of Computer Fluid Dynamics Simulation aimed on Pressure Distribution on Gable Roof of Low-rise Building”, Procedia Engineering, vol.190, pp. 377 – 384, ISSN 1877-7058, United Kingdom.

Singh J. and Roy A. K. (2019). “Effects of roof slope and wind direction on wind pressure distribution on the roof of a square plan pyramidal low-rise building using CFD simulation”, International Journal of Advanced Structural Engineering, vol.11, no.2 pp. 231 – 254, ISSN 2008-6695, Iran.

Descargas

Publicado

2022-10-21

Cómo citar

Morales Hernández, R. ., Amador Núñez, M. A. ., Fernández Lorenzo, I. ., & Elena Parnás, V. B. . (2022). Validación del modelo en CFD de una nave ante cargas de viento con análisis estacionario. Ingeniería Hidráulica Y Ambiental, 43(4), 27–37. Recuperado a partir de https://riha.cujae.edu.cu/index.php/riha/article/view/605