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De protótipos numéricos a modelos reais: Um estudo progressivo de parâmetros aerodinâmicos de estruturas não convencionais de concreto utilizando a Dinâmica dos Fluidos Computacional

Resumo

A avaliação prática dos coeficientes aerodinâmicos em estruturas de concreto não convencionais demanda estudos específicos, que consistem em modelos em escala reduzida, em túnel de vento, para estimativa desses parâmetros. Instalações sofisticadas e sensores especiais são necessários, e a tendência é que as construções modernas, cada vez mais esbeltas e arrojadas, surjam com demandas específicas em relação a sua interação com o vento. Por outro lado, o avanço obtido em processadores modernos do tipo multi-núcleo, emerge como uma alternativa para a construção de modelos computacionais sofisticados, onde as equações diferenciais de Navier-Stokes são resolvidas para o escoamento do fluido por meio de métodos numéricos. Análises deste tipo demandam conhecimento teórico especializado, programas computacionais eficientes e computadores de alta performance para cálculos em larga escala. Este artigo apresenta resultados recentes envolvendo duas aplicações reais em estruturas de concreto, onde os parâmetros aerodinâmicos foram estimados com o auxílio da dinâmica dos fluidos computacional. Computadores convencionais do tipo quad-core foram empregados em simulações com o Método dos Volumes Finitos e uma metodologia progressiva é apresentada, destacando os principais aspectos da simulação e permitindo a sua generalização a outros tipos de problemas. Os resultados confirmam que a metodologia proposta é promissora em termos de custo computacional, estimativa do coeficiente de arrasto e versatilidade dos parâmetros da simulação. Esses resultados confirmam que computadores de média performance podem ser aplicados a estudos preliminares de parâmetros aerodinâmicos em escritórios de projeto.

Palavras-chave:
aerodinâmica; dinâmica dos fluidos computacional; estruturas especiais; vento

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