Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Épületek szélterhelésének meghatározása szélcsatorna mérésekkel és számítással
Lajos Tamás, Szepesi Zsuzsanna, Goricsán István, PaulikFerenc, Suda Jenı, Régert Tamás
BME Áramlástan Tanszék
Gépészet 2002 KonferenciaBudapest
1. Épületek szélterhelése
2. A szélcsatorna3. A szélerık meghatározása
4. A szélerı mérések eredményei (Budapest Sportcsarnok, sátortetık)
5. Az áramlás numerikus szimulációja
6. A mért és számított eredmények összevetése7. A deformált sátortetıre ható erı meghatározása
8. Összefoglalás
Az elıadás vázlata
1. Az épületek szélterhelése
• A szélterhelés az épület felületén keletkezı, nyomásból és csúsztatófeszültségekbıl származó erıbıl tevıdik össze
• Ezeket a cp nyomástényezıvel és a c’f súrlódási
tényezıvel jellemezzük:
• Általában cp>> c’f, ezért elegendı a
nyomásmegoszlás mérés
20,
2 2,
2∞∞
∞ =−
=v
cv
ppc fp
ρ
τ
ρ
2. Az Áramlástan Tanszék szélcsatornája
A Budapest Sportcsarnok 1:250 léptékőmodellje a mérıtérben
Az atmoszférikus határréteg szimulálása
Elıvárosi határréteg áramlás
Rács-rendszer és érdességi elemek a mérıtérben
2220 3480
Test section
Surface roughness elements Turntable Ø2000
2500
Ø2600
Wind tunnel outlet
Boundary layer generator grid
Flow establishment section
A szélirányt a forgóasztalhoz rögzített modell forgatásával lehet változtatni
3. A szélterhelés (nyomáskülönbség megoszlás) meghatározása
Nyomáskivezetések (1.8 mm átmérıjő rézcsövek) –mőanyagcsövek a Scanivalve nyomáskapcsolóhoz –nyomástávadó, 2000 nyomáskülönbség/mérési pont
4. A szélerı mérések néhány eredménye (Budapest Sportcsarnok).
Nyomástényezı eloszlás 2700 széliránynál (az épület szimmetriasíkjára merıleges megfúvás)
ttúúlnyomlnyomááss:: piros, piros, ssáárga,rga,kköörnyezeti nyomrnyezeti nyomááss::zzööld,ld,depresszidepresszióó: : kkéékk
Sátortetıre ható szélerı vizsgálata 1.
Nyomáseloszlás 45°-os megfúvásnál
45°
Sátortetıre ható szélerı vizsgálata 2.
Nyomáseloszlás 45°-os megfúvásnál
5. Áramlások numerikus szimulációjaVéges térfogat elvő áramlástechnikai szimulációs rendszer (FLUENT 6)
• Háromdimenziós stacionárius és instacionárius lamináris és turbulens áramlások számítása
• Az összenyomhatóság figyelembe vétele• Hıátadás, hıvezetés, sugárzás számítása• Égés, kémiai reakciók• Kétfázisú közegek (porszemcsék áramló közegekben,
gázbuborékok folyadékban)• Kavitációs áramlások• Áramlás szőrıkben, membránokon keresztül
6. A mért és számított eredmények összevetése (Sportcsarnok)
X
Y
Z
Cp MEAS0.750.680.610.550.480.410.340.280.210.140.070.01
-0.06-0.13-0.20-0.26-0.33-0.40-0.47-0.53
Mért nyomásmegoszlás
Számított nyomásmegoszlás
7. A deformált sátortetıre ható erımeghatározása
Druckbeiwerte an äusserer Oberfläche ( Cpa [-] )Windrichtung 0° 1:300
0°
Bild 6.
A szélterhelés deformálja a sátortetıt, változik a szélterhelés: iteráció.
8. Összefoglalás
• Az épületekre ható szélerı szélcsatorna modellkísérletekkel meghatározható
• Az áramlások numerikus szimulációja a valóságot jó közelítı eredményeket szolgáltat
• A numerikus módszerek és a szélcsatorna modellkísérletek együttes alkalmazása új lehetıségeket ad (paramétervizsgálatok)
• A deformálódó sátortetıkre ható szélterhelés iterációval meghatározható.