Simulació fluidodinàmica de l’acció del vent sobre una coberta d’una instal·lació esportiva

En aquest projecte es realitza un estudi comparatiu de les accions del corrent d’aire al voltant d’una coberta corbada per a pistes de pàdel o altres instal·lacions esportives mitjançant programes de càlcul numèric basats en la Dinàmica Computacional de Fluids (CFD). L’objectiu de l’estudi es veure com la variació de la fletxa de l’arc de la coberta o la modificació del disseny de la coberta influencien el comportament fluidodinàmic i les forces generades. El projecte s’inicia amb un repàs dels conceptes fonamentals sobre fluxos entorn de cossos, la descripció de les tècniques bàsiques per al seu anàlisi i les accions que els caracteritzen. A continuació es descriu la metodologia CFD per al seu anàlisis i la utilització del programa de càlcul numèric ANSYS CFX que s’ha emprat en aquest projecte. A partir d’aquí, s’exposa la creació del domini i l’estudi per a obtenir el mallat òptim. Amb el model seleccionat es procedeix a presentar el conjunt de simulacions amb CFX explicant en detall com es duu a terme l’anàlisi complet en CFD. Es realitzen tres simulacions amb dissenys de la coberta diferents, que corresponen a: coberta simple, coberta amb biga i coberta tancada. El primer dels dissenys esmenat, és una primera aproximació del comportament del corrent d’aire al voltant de la coberta. Per a fer un disseny més proper a la realitat, s’inclouen les bigues de suport en la part frontal i posterior. Finalment, per a poder-ho comparar amb cobertes similars incloses en normativa, es simula la coberta suportada per parets anteriors i posteriors. A partir dels resultats obtinguts de cadascuna de les simulacions, es realitza el seu anàlisi de manera comparativa per avaluar com la fletxa de l’arc de la coberta i els diferents dissenys de la coberta influeixen sobres les accions fluidodinàmiques. Es veurà com en la coberta simple i en la coberta amb biga, quan la fletxa de l’arc és molt elevada, apareix una força de sustentació negativa. A més a més, s’analitzaran detingudament els resultats de la simulació amb la coberta tancada, doncs apareix un efecte d’aspiració vertical que augmenta amb la fletxa