Análise numérica da ação do vento sobre outdoors considerando efeitos de vizinhança e topografia - Peter, Ígor Marini (2024)
O uso de outdoors como uma forma de publicidade é uma prática comum ao redor do mundo. Com o aumento no número destes dispositivos em zonas urbanas e rodovias, registrou-se também um aumento no número de acidentes, usualmente durante a ocorrência de eventos climáticos com ventos de grande intensidade. Estudos recentes apontam que as normas de projeto subestimam carga de vento para este tipo de estrutura, o que levanta interesse em novas investigações na área. Tradicionalmente, pesquisas na área de Engenharia do Vento são realizadas através de métodos experimentais em túneis de vento. Contudo, as simulações numéricas em computadores com alta capacidade de processamento têm ganhado espaço como uma abordagem auxiliar na análise destes problemas. Neste trabalho, utiliza-se uma formulação numérica baseada no Método dos Elementos Finitos e no modelo explícito de dois passos de Taylor-Galerkin para a solução do sistema de equações fundamentais da dinâmica de fluidos, considerando escoamento incompressível e isotérmico. As malhas de elementos finitos são constituídas de elementos hexaédricos lineares com integração reduzida e controle de modos espúrios A turbulência no escoamento é tratada numericamente através de Simulação de Grandes Escalas (Large Eddy Simulation - LES) com modelo submalha dinâmico de Smagorinsky, sendo que flutuações na corrente incidente são inseridas através de um algoritmo de geração de turbulência sintética utilizando a técnica CDRFG (Consistent Discrete Random Flow Generation). Painéis e outdoors do tipo box são analisados considerando escoamentos sinóticos com e sem turbulência na corrente incidente. Efeitos da topografia e da vizinhança sobre a carga gerada pelo vento neste tipo de estrutura são investigados em situações de talude e cânion urbano. Os resultados foram condizentes com estudos experimentais. Observou-se que as pressões na coluna do outdoor são diferentes de situações idealizadas devido à presença da placa, enquanto que os resultados para outdoor em talude estão em boa concordância com a NBR 6123. Os outdoors em cânion urbano apresentaram sucções mais elevadas que em casos sem efeitos de vizinhança