Cargas Eólicas sobre una Estructura con Paneles

Abstract

Se analiza numérica y experimentalmente el flujo de aire en el entorno de un conjunto de paneles rectangulares de relación L/h = 5.1 en una estructura de soporte compuesta por perfiles de relación L/h = 0.5. En el presente trabajo se presentan resultados numéricos de un conjunto de 10 paneles y su estructura de soporte y se miden presiones sobre un modelo físico a escala del conjunto tridimensional compuesto por estos paneles con ángulo de inclinación de 10 grados y su estructura de soporte. Esta configuración se presenta con frecuencia en casos como barreras eólicas, barreras antichorro en aeropuertos, paneles solares, antenas, persianas, bandejas de secado tanto a la intemperie como en túneles de viento especiales, y otras estructuras similares con paneles orientables para optimizar su eficiencia. Se presentan los coeficientes globales de fuerzas tangencial y normal sobre los paneles, así como también la distribución de presiones sobre el conjunto de la estructura, con un perfil de velocidad del viento de capa limite atmosférica, se determinan los coeficientes de carga aerodinámica instantáneos de cada panel, y el número de Strouhal de los mismos, con el que es posible determinar la frecuencia de las fuerzas aerodinámicas no estacionarias. La fuerte interacción fluidodinámica entre los paneles y la estructura de soporte, que se visualiza en resultados numéricos a través del acoplamiento de vórtices desprendidos por los distintos elementos, produce cargas eólicas fluctuantes sobre los paneles mucho mayores y con frecuencias muy distintas que las que tendrían en caso de estar fluidodinámicamente aislados. Esto invalida su diseño estructural bajo esta última hipótesis y hace necesario el estudio del conjunto completo.