Obtención y validación de presiones medias sobre una estructura inflable mediante CFD

Abstract

En este trabajo se presenta la distribución, verificación y validación de presiones sobre un modelo rígido que representa a una estructura inflable tipo hangar, a través de la utilización de la dinámica de fluidos computacional (CFD, por sus siglas en inglés), mediante simulaciones estacionarias, utilizando modelos de turbulencia de dos ecuaciones. La modelación realizada fue con direcciones de flujo a 0° y 90° con respecto al eje longitudinal de la estructura, considerando configuraciones abierta y cerrada de la estructura. Los resultados obtenidos mostraron que las presiones de mayor magnitud negativa se encuentran en la proximidad de los cambios bruscos en la geometría de la estructura, como lo es en la transición de las tapas a las secciones tubulares en ambas direcciones del flujo. También se observó que el desprendimiento de la corriente se da en secciones anteriores a la cúspide de la estructura en la condición abierta y cerrada con dirección del flujo a 90°. Adicionalmente, para la condición abierta de la estructura con dirección del flujo a 0°, las presiones observadas fueron todas negativas en las zonas próximas a las cúspides de las secciones tubulares, siendo próximas a cero en las uniones de dos secciones tubulares. Para la validación de los resultados numéricos obtenidos, se realizó la comparación de estos resultados con los datos obtenidos mediante experimentación en el túnel de viento de la FIUADY. Se encontró una buena relación entre ambos resultados, sin embargo, existieron zonas donde los resultados numéricos tuvieron una dispersión significativa con respecto a los experimentales. En general, este comportamiento se asocia al desprendimiento de la capa límite sobre las paredes de las estructuras modeladas, por lo cual la dispersión observada es aceptable para los modelos de turbulencia y tipo de simulación utilizados.