AIRFLOW IN URBAN CANYONS: a comparison of CFD calculated results with values from physical models with reduced scale tested in a wind tunnel

Abstract

O dimensionamento de estratégias para ventilação natural por pressão de vento para conforto térmico exige uma boa compreensão de vários efeitos climáticos urbanos regionais até os mecanismos do microclima urbano na escala de quadras e edificações. Embora os efeitos de vento impingindo perpendicularmente a blocos isolados sejam conhecidos, poucos estudos abordam ventos paralelos e diagonais a cânions urbanos com várias proporções entre a altura dos blocos e a largura das vias. Este artigo apresenta uma comparação realizada entre resultados calculados com simulações de CFD com valores medidos obtidos com experimentos físicos em um túnel de vento para dois blocos paralelos utilizando várias proporções e para três direções de vento (perpendicular, paralelo e obliquo). Resultados quantitativos para velocidade e direção do vento e coeficientes de pressão e resultados qualitativos para visualização dos efeitos de vento são apresentados e analisados. As simulações de CFD reproduzem as principais características do fluxo de vento ao redor e entre os blocos de forma eficaz. Os resultados também destacam as limitações das simulações de CFD na reprodução de efeitos de desprendimentos e recolocação do fluxo de vento, embora os padrões observados tenham sido identificados para as mesmas configurações de cenários na simulação de CFD e na visualização utilizando bolhas de hélio do túnel de vento. Por outro lado, as simulações CFD identificam velocidade, pressão e turbulência em qualquer direção e região do modelo, permitindo uma avaliação complexa e precisa do problema. Concluindo, a comparação dos resultados calculados com as simulações de CFD com os valores medidos nos experimentos físicos realizados com o túnel de vento apresenta uma consistente correspondência, fornecendo parâmetros adotados nas etapas de pré-processamento, resolução e pós-processamento para futuros modelos computacionais similares.