Características do escoamento

O escoamento em torno dos edifícios altos contrasta com os escoamentos em torno de edifícios “aerodinâmicos” uma vez que as linhas de corrente do escoamento em torno do edifício não seguem geralmente a forma da secção. Por exemplo, no caso das asas de aviões as linhas de corrente aproximam relativamente bem a forma da sua secção permitindo um estudo matemático mais acessível que no caso dos edifícios.

Figura 4-2 – Zonas de separação do escoamento em torno de formas rectangulares Separação Ponto de estagnação Recirculação Zona turbilhonar Separação Zona turbilhonar

O escoamento, por exemplo, em

separação do escoamento nos vértices rectos dando origem a camadas de recirculação e formação de vórtices. A camada de separação destaca duas zonas, uma zona exterior suficientemente afastada onde o escoamento se comporta continuamente e uma zona interior junto às faces da secção com grandes características de corte e vorticidade. Esta camada, denominada camada de corte livre

um lençol de vórtices que tendem a concentrar

turbilhões concentrados e que se vão arrastando com o escoamento. A formação das zonas de separação varia com a geometria, no entanto

vórtices na esteira do corpo é mais ou menos idêntica em todas as formas. Como é natural, este fenómeno é de grande importância em edifícios esbeltos.

4.3.1 _{Efeito do número de Reynolds}

A variação das forças resultantes da interacção do escoamento com os obstáculos é geralmente significativa e função da forma geométrica da sua secção.

Como exemplo seja um obstáculo de secção circular. A variação do coeficiente de arras definida por uma função de andamento idêntico ao da

Figura 4-3 – Comportamento típico do coeficiente de arrastamento & Scanlan, Wind Effects on

De uma forma geral, e tentando generalizar os fenómenos de escoamento em torno dos vários tipos de secção, pode-se afirmar que

coeficiente de arrastamento cresce bruscamente como verificado na f acima. Este fenómeno verifica-

números Reynolds elevados é comum para a maioria das formas geométricas atingir um valor estável, o que é bastante prático do ponto de vista de a

objectos imersos em escoamentos com estas características.

em torno de uma secção rectangular (Figura 4-

separação do escoamento nos vértices rectos dando origem a camadas de recirculação e formação de vórtices. A camada de separação destaca duas zonas, uma zona exterior afastada onde o escoamento se comporta continuamente e uma zona interior junto às faces da secção com grandes características de corte e vorticidade. Esta camada, denominada camada de corte livre, é bastante instável, sendo esta formada por órtices que tendem a concentrar-se na zona de levantamento formando turbilhões concentrados e que se vão arrastando com o escoamento. A formação das zonas de separação varia com a geometria, no entanto, o fenómeno de desprendimento de o corpo é mais ou menos idêntica em todas as formas. Como é natural, este fenómeno é de grande importância em edifícios esbeltos.

Efeito do número de Reynolds

A variação das forças resultantes da interacção do escoamento com os obstáculos é gnificativa e função da forma geométrica da sua secção.

Como exemplo seja um obstáculo de secção circular. A variação do coeficiente de arras definida por uma função de andamento idêntico ao da Figura 4-3.

Comportamento típico do coeficiente de arrastamento em função do número de Reynolds & Scanlan, Wind Effects on Structures, 1996)

De uma forma geral, e tentando generalizar os fenómenos de escoamento em torno dos se afirmar que para números de Reynolds muito baixos o coeficiente de arrastamento cresce bruscamente como verificado na figura representada -se como resultado do efeito da viscosidade. No domínio dos números Reynolds elevados é comum para a maioria das formas geométricas atingir um valor estável, o que é bastante prático do ponto de vista de análise do efeito de objectos imersos em escoamentos com estas características.

-2) causa a separação do escoamento nos vértices rectos dando origem a camadas de recirculação e formação de vórtices. A camada de separação destaca duas zonas, uma zona exterior afastada onde o escoamento se comporta continuamente e uma zona interior junto às faces da secção com grandes características de corte e vorticidade. Esta formada por se na zona de levantamento formando turbilhões concentrados e que se vão arrastando com o escoamento. A formação das zonas o fenómeno de desprendimento de o corpo é mais ou menos idêntica em todas as formas. Como é natural,

A variação das forças resultantes da interacção do escoamento com os obstáculos é

Como exemplo seja um obstáculo de secção circular. A variação do coeficiente de arrasto é

em função do número de Reynolds (Simiu

De uma forma geral, e tentando generalizar os fenómenos de escoamento em torno dos para números de Reynolds muito baixos o igura representada se como resultado do efeito da viscosidade. No domínio dos números Reynolds elevados é comum para a maioria das formas geométricas atingir-se nálise do efeito de

30 Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil Na maioria dos casos de estudo da engenharia civil, nomeadamente a acção do vento em edifícios altos, os escoamentos encontram-se no domínio do turbulento. A estabilidade já analisada para o escoamentos neste regime permite que sejam estipulados coeficientes de forma previamente calibrados que permitam fazer aproximações às forças aerodinâmicas nos edifícios, mesmo que variáveis as dimensões de referência e a velocidade do vento.