Wind loading on solar chimneys: From wind tunnel experiments to CFD simulation

1985 ◽  
Vol 1 (2) ◽  
pp. 105-110 ◽  
Author(s):  
A. J. Dutt

This paper deals with the investigation of wind loading on the pyramidal roof structure of the Church of St Michael in Newton, Wirral, Cheshire, England, by wind tunnel tests on a 1/48 scale model. The roof of the model was flat in the peripheral region of the building while in the inner region there was a grouping of four pyramidal roofs. Wind tunnel experiments were carried out; wind pressure distribution and contours of wind pressure on all surfaces of the pyramid roofs were determined for four principal wind directions. The average suctions on the roof were evaluated. The highest point suction encountered was — 4q whilst the maximum average suction on the roof was —0·86q. The results obtained from wind tunnel tests were used for the design of pyramidal roof structures and roof coverings for which localised high suctions were very significant.


2021 ◽  
Author(s):  
Mathew MacKay Hudson

An investigative study was performed on the Shangri-La Hotel in Toronto in order to determine the impact of local wind conditions on the glass balcony guard failures seen in Toronto in the last five years. An accurate CFD simulation model was developed for external flow applications through a wind tunnel validation study. The simulation was used to analyze average wind conditions and extreme (gust) wind conditions at the balcony guard failure locations, as well as identify potential areas of concern on the Shangri-La Hotel. A strong correlation between failure location and common wind conditions was established, however it was concluded that wind loading was likely not the primary cause of failure.


2011 ◽  
Vol 66-68 ◽  
pp. 334-339
Author(s):  
Mei Yu ◽  
Hai Li Liao ◽  
Ming Shui Li ◽  
Cun Ming Ma ◽  
Nan Luo ◽  
...  

Long-span suspension bridges, due to their flexibility and lightness, are much prone to the wind loads, aerodynamics performance has become an important aspect of the design of long-span suspension bridges. In this study, the static wind load acting on the suspension bridge during erection has been investigated through wind tunnel test and numerical analysis. The wind tunnel test was performed using a 1:50 scale section model of the bridge, the static wind load acting on the section model was measured with varying attack angles. Numerical method used here was computational fluid dynamics simulation, a two-dimensional model is adopted in the first stage of the analysis, then the SIMPLE algorithm was employed to solve the governing equations. The analytical results were compared with the wind tunnel test data, it was shown from the study that the results of CFD simulation was good agreement with that of the wind tunnel test.


2021 ◽  
Author(s):  
Mathew MacKay Hudson

An investigative study was performed on the Shangri-La Hotel in Toronto in order to determine the impact of local wind conditions on the glass balcony guard failures seen in Toronto in the last five years. An accurate CFD simulation model was developed for external flow applications through a wind tunnel validation study. The simulation was used to analyze average wind conditions and extreme (gust) wind conditions at the balcony guard failure locations, as well as identify potential areas of concern on the Shangri-La Hotel. A strong correlation between failure location and common wind conditions was established, however it was concluded that wind loading was likely not the primary cause of failure.


2011 ◽  
Vol 60 (1) ◽  
pp. 87-102 ◽  
Author(s):  
Andrea Farsang ◽  
József Szatmári ◽  
Gábor Négyesi ◽  
Máté Bartus ◽  
Károly Barta

Összefoglalva megállapítható, hogy nagyobb szélsebesség hatására több talajanyag erodálódott, és ezzel együtt megnőtt az áthalmozott tápanyag mennyisége is. Minden vizsgált szélsebesség esetében a szélerózió következtében 3–7%-kal megnőtt az 1 mm és annál nagyobb szemcsék, illetve aggregátumok aránya a kiindulási talajanyag felső 0–1 cm-es rétegében. A finomabb szemcse-, illetve aggregátum-átmérők esetén a fújatást követően csökkenést tapasztaltunk. A leginkább a 315 μm és az annál kisebb szemcsék aránya csökkent, átlagosan 1–2%-kal. A minták kémiai és fizikai elemzéseiből megállapítható, hogy a láda utáni humuszosabb, aggregátumosabb szerkezetű minták N-tartalma nagyobb, mint az alapmintáé. A fogók mintáiban nem tapasztaltunk feldúsulást egy vizsgált elem esetében sem, a fogókban összegyűlt talajanyag kálium- és foszfortartalma is kisebb volt, mint az alapmintáé. Ennek oka, hogy az itt csapdázódott üledékben kisebb a tápanyag-megkötődés helyéül szolgáló leiszapolható rész aránya, mint a kiindulási talajanyagban. A vizsgálatainkból látszik, hogy a szélerózió hatására a lebegtetve, illetve ugráltatva áthalmozott talajszemcsékkel és aggregátumokkal szállított humusz 500–3500 kg/ha nagyságrendben mozoghat a vizsgált csernozjom területen akár egyetlen szélesemény hatására is. A kálium-áthalmozódás mértéke elérheti a 100 kg/ha értéket, a foszforé a 70 kg/ha-t, a nitrogénveszteség mértéke pedig akár 200–300 kg/ha is lehet egy szélesemény alkalmával. E tápanyagmennyiség nagy része több száz méter, de akár kilométeres távolságokra is távozhat a területről. Az általunk végzett szélcsatornás vizsgálatok eredményei becslésnek tekinthetők, hiszen vizsgálatunk során növénymaradvány-mentes, szitált és légszáraz talajanyaggal dolgoztunk. A szitálás eredményeként csupán a 2 mm-es és annál kisebb aggregátumok maradtak meg, ami azonban az intenzív művelés alá vont, porosodott, leromlott szerkezetű talajfelszín körülményeit jól közelíti. Ugyanakkor a természetben zajló széleróziós eseményeknek a szélcsatorna-kísérlet csak leegyszerűsített modellváltozata, hiszen az általunk szimulált szélesemények 15 percig tartottak, s nem tudtunk széllökéseket előállítani, melyek a széleróziós események alakulásában nagy jelentőségűek. Ennek tudatában kell a kapott eredményeket értékelni, mégis érdemes velük foglalkozni. A terepi mérésekkel szemben a szélcsatornában végzett vizsgálatoknak éppen az a legfontosabb előnye, hogy ellenőrzött, kontrollált körülmények között végezzük a méréseket, így rengeteg olyan szempontot meg tudunk vizsgálni, amit terepi mérésekkel lehetetlen lenne. Ilyen szempontok a pontos szélsebesség és szélirány hatása, az erodált felület nagysága és tulajdonságai. Kutatásunk következő lépése a szélcsatornás kísérletekkel vizsgált mintaterületeken terepi, mobil szélcsatornás vizsgálatok végzése, valamint terepi üledékcsapdák elhelyezésével a valós szélesemények által elszállított talaj mennyiségének és minőségének meghatározása. Célunk mind pontosabb képet alkotni a hazai jó minőségű csernozjom talajok szélerózió okozta tápanyagveszteségének mértékéről. A mezőgazdasági művelés alatt álló csernozjom területek feltalajában a tápanyag és szerves anyag szélerózió útján történő mozgási törvényszerűségeinek feltárása több szempontból is hasznos: segítséget jelent a területi tervezésben, a defláció szempontjából optimális területhasználat és művelési módok meghatározásában. Képet kapunk arról, hogy a legnagyobb gazdasági potenciállal rendelkező termőtalajunk milyen veszélyeknek van kitéve, s hogy a nem megfelelő időben, nem megfelelő nedvességviszonyok mellett történő talajművelés következtében kialakuló szerkezetromlás (porosodás) miatti deflációs károk milyen tápanyagveszteséggel járhatnak együtt.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document