Investigación numérica del flujo de viento y el efecto de aceleración en una cumbre elevada que se extiende desde un empinado lateral de montaña: implicaciones para plataformas paisajísticas
Autores: Nabil, Mohammed; Guo, Fengqi; Jiang, Lizhong; Yu, Zhiwu; Long, Qiuliang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación numérica del flujo de viento y el efecto de aceleración en una cumbre elevada que se extiende desde un empinado lateral de montaña: implicaciones para plataformas paisajísticas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Flujo de viento
Simulación numérica
Características topográficas
Efecto de aceleración del viento
Pico lateral
Pendiente de la ladera
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
El flujo del viento sobre terrenos complejos está fuertemente influenciado por las características topográficas de la región, lo que resulta en características locales del viento impredecibles. Este documento emplea simulaciones numéricas para estudiar el flujo del viento en un pico elevado que se extiende desde un empinado lateral de montaña y el efecto inducido por el viento en las plataformas paisajísticas del lugar. Primero, se explora el flujo del viento desde siete direcciones diferentes a través de simulaciones numéricas en 3D, y se destaca la distribución de la carga del viento en las plataformas. En segundo lugar, se realiza una simulación numérica en 2D para evaluar el efecto de aceleración del viento en el pico lateral, examinando la influencia de la altura del pico lateral y la pendiente del lateral de la montaña en el factor de aceleración del viento. Las simulaciones numéricas presentadas en esta investigación fueron validadas replicando un estudio numérico y experimental publicado. Los resultados ilustran los efectos de amplificación y bloqueo de la topografía circundante, dando como resultado una distribución de presión del viento impredecible y no uniforme en las plataformas. La presencia del pico lateral conlleva un aumento significativo en el factor de aceleración, y la altura del pico lateral y la pendiente del lateral de la montaña tienen una influencia moderada en el valor del factor de aceleración. Además, el factor de aceleración obtenido en este estudio varía significativamente, especialmente cerca de la superficie, en comparación con las recomendaciones de varias normas de carga de viento. Por lo tanto, el impacto del terreno local y el efecto de aceleración del viento deben ser evaluados a fondo para garantizar la integridad estructural de las construcciones instaladas en una topografía similar.
Descripción
El flujo del viento sobre terrenos complejos está fuertemente influenciado por las características topográficas de la región, lo que resulta en características locales del viento impredecibles. Este documento emplea simulaciones numéricas para estudiar el flujo del viento en un pico elevado que se extiende desde un empinado lateral de montaña y el efecto inducido por el viento en las plataformas paisajísticas del lugar. Primero, se explora el flujo del viento desde siete direcciones diferentes a través de simulaciones numéricas en 3D, y se destaca la distribución de la carga del viento en las plataformas. En segundo lugar, se realiza una simulación numérica en 2D para evaluar el efecto de aceleración del viento en el pico lateral, examinando la influencia de la altura del pico lateral y la pendiente del lateral de la montaña en el factor de aceleración del viento. Las simulaciones numéricas presentadas en esta investigación fueron validadas replicando un estudio numérico y experimental publicado. Los resultados ilustran los efectos de amplificación y bloqueo de la topografía circundante, dando como resultado una distribución de presión del viento impredecible y no uniforme en las plataformas. La presencia del pico lateral conlleva un aumento significativo en el factor de aceleración, y la altura del pico lateral y la pendiente del lateral de la montaña tienen una influencia moderada en el valor del factor de aceleración. Además, el factor de aceleración obtenido en este estudio varía significativamente, especialmente cerca de la superficie, en comparación con las recomendaciones de varias normas de carga de viento. Por lo tanto, el impacto del terreno local y el efecto de aceleración del viento deben ser evaluados a fondo para garantizar la integridad estructural de las construcciones instaladas en una topografía similar.