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Evaluando el Impacto de los Patrones de Diseño Vial en la Ventilación a Nivel Peatonal Utilizando Dinámica de Fluidos Computacional (CFD)

Autores: Li, Zhenxing; Han, Bijun; Chu, Yaqi; Shi, Yu; Huang, Na; Shi, Tiemao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Evaluando el Impacto de los Patrones de Diseño Vial en la Ventilación a Nivel Peatonal Utilizando Dinámica de Fluidos Computacional (CFD)


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Desarrollo
Vehículos de energía
Tecnologías de eliminación de polvo en las carreteras
Sistemas de ventilación urbana
Patrones viales
Entornos de viento a nivel peatonal

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 7

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El desarrollo de nuevos vehículos de energía y tecnologías de eliminación de polvo en las carreteras presenta oportunidades para construir sistemas de ventilación urbana basados en patrones viales. Sin embargo, el impacto de los diseños de sistemas viales en los entornos de viento a nivel peatonal sigue siendo insuficientemente comprendido. Este estudio utiliza el software CFD de propósito general Phoenics para analizar los efectos de la orientación de las carreteras, el ancho, la densidad y las configuraciones de intersección en la ventilación de bloques. Se emplean el modelo k- estándar y las ecuaciones RANS en estado estacionario tridimensionales para calcular la edad media del aire a nivel peatonal como un indicador de la eficiencia de ventilación. Se realizó un análisis de convergencia de la malla y una validación contra mediciones anteriores en túneles de viento. Los resultados muestran que los diseños de carreteras influyen en la eficiencia general de ventilación al afectar el volumen, la dirección y la velocidad del flujo de aire. La ventilación óptima ocurre cuando la orientación de la carretera se alinea con el viento predominante a 0 grados o supera los 70 grados. Los anchos recomendados para las carreteras principales, secundarias y locales son de 46 m, 30 m y 18 m, respectivamente. Densidades más bajas de sistemas de carreteras locales mejoran la ventilación, mientras que densidades más altas de carreteras principales y secundarias son beneficiosas. Las configuraciones de intersección impactan la distribución del flujo de aire, con segmentos de barlovento que ayudan a la ventilación lateral de las carreteras laterales. Finalmente, se proponen estrategias de diseño de ventilación para sistemas viales, ofreciendo potencial para aprovechar las redes viales urbanas para construir sistemas de ventilación eficientes.

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