بررسی عددی الگوهای تخریب ناشی از گردبادهای با حرکت انتقالی و نسبت چرخش کوچک

Abstract

گردباد به عنوان یکی از پدیده های طبیعی مخرب هرساله خسارات زیادی به بار می آورد. برای مقاوم سازی سازه های در معرض آن، بررسی میدان جریان گردباد و پارامترهای موثر بر الگوهای تخریب لازم است. در این مقاله یک محفظه ی تولید گردباد آزمایشگاهی شبیه سازی و حل عددی جریان آشفته با به کارگیری مدلسازی گردابه های بزرگ، برای گردبادهای ساکن و با حرکت انتقالی گزارش شده است. اعتبارسنجی حل عددی گردباد ساکن با نتایج آزمایشگاهی بیکر انجام شده، سپس اثر پارامترهای بیشینه ی سرعت باد، زمان عبور سرعت های بیشینه و شتاب حرکت گردباد بر الگوی تخریب بررسی شده است. اولین نتیجه حاصل از حل عددی نشان از افزایش اثر تخریبی گردباد با افزایش ارتفاع می دهد؛ همچنین بیشترین میزان تخریب گردباد نزدیک به مرکز چرخش آن و در سمتی رخ می دهد که سرعت انتقالی موجب افزایش سرعت مماسی سیال می شود. با توجه به زیاد بودن شتاب در تمامی ارتفاعات، اثر این پارامتر در ساخت تمامی سازه ها، اعم از کوتاه و بلند، حائز اهمیت است. در مقابل، اثر اندازه ی سرعت و مدت زمان عبور سرعت های بیشینه بر الگوی تخریب سازه های بلند بیشتر از سازه های با ارتفاع کم و متوسط می باشد.