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Título: Estudo dos efeitos do escoamento atmosférico sobre edifícios altos mediante uso de dinâmica dos fluidos computacional
Título(s) alternativo(s): Study of the effects of atmospheric flow on high rise buildings through the use of computer fluid dynamics
Autor(es): Maciel, Cristiano
Orientador(es): Andrade, Fernando Oliveira de
Palavras-chave: Dinâmica dos fluídos computacional
Edifícios - Aerodinâmica
Escoamento
Pressão do vento
Testes em tuneis de vento
Computational fluid dynamics
Buildings - Aerodynamics
Runoff
Wind-pressure
Wind tunnel testing
Data do documento: 12-Dez-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: MACIEL, Cristiano. Estudo dos efeitos do escoamento atmosférico sobre edifícios altos mediante uso de dinâmica dos fluidos computacional. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.
Resumo: Nesse trabalho foi realizado um estudo de fluidodinâmica computacional com os objetivos de avaliar os efeitos de vizinhança em edifícios altos. Para avaliar tais efeitos foi utilizada a abordagem de dinâmica dos fluidos computacional conhecida como RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes), modelando a turbulência mediante o uso do modelo de duas equações do tipo 𝑘 − 𝜀. Foram simulados dois cenários de posicionamento de edifícios. O primeiro cenário consistiu na configuração isolada de um edifício modelo e o segundo cenário foi composto pelo edifício modelo com uma vizinhança selecionada, de modo que ambos foram analisados para ângulos de incidência de ventos de zero, 45 e 90 graus. Os resultados numéricos foram obtidos em termos de coeficientes de pressão, coeficientes de força e fatores de vizinhança, sendo comparados com dados experimentais. Os resultados dos coeficientes simulados se mostraram mais coincidentes com os dados medidos para os casos de vento perpendicular as fachadas analisadas. Os fatores de vizinhança simulados e experimentais apresentaram boa coincidência entre si. Se concluiu também que a norma brasileira para cálculo de fator de vizinhança necessita ser atualizada.
Abstract: This work presents a computational fluid dynamics study to evaluate the neighboring effects on tall buildings. To evaluate such effects, it was used the RANS approach to solve the CFD equations, modelling the turbulence using the two equations model 𝑘 − 𝜀. It was simulated two different configurations of buildings, the first model was the isolated standard testing building, the second model had a configuration of the standard testing building and a selected neighborhood. Both models were analyzed for three different angles of attack of the wind. 0°, 45° and 90°. The numeric results were collected as pressure coefficients, force coefficients and neighboring factor. The numerical results were then compared to experimental data. The simulated model’s data turned out to be more consistent with the experimental data when the wind direction was perpendicular to the analyzed faced. The simulated neighboring factors and its experimental counterparts were compatible. In this study is also noted that the Brazilian standards for wind calculations, specially within the neighboring factor chapter are not compatible with the experimental or analytical studies, therefore, it is concluded that the standards need a revision to continue to be relevant.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23720
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