Emprego do OpenFOAM no Estudo da Aerodinâmica de Edificações

Abstract

A aerodinâmica das edificações tem grande influência na distribuição de pressão e, por consequência, essa influência se estende às cargas devidas ao vento, à ventilação natural, ao conforto dos pedestres, entre outros. No presente trabalho, simula-se através da Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) o escoamento no interior e exterior de modelos simplificados de edificações, a fim de avaliar como alterações geométricas podem afetar sua aerodinâmica. Para isso, emprega-se o pacote livre de código aberto OpenFOAM (versão 5.0). Todos os casos foram simulados considerando escoamento incompressível, turbulento e em regime permanente. Para a modelagem da turbulência emprega-se o modelo RANS k-epsilon. Para validar os esquemas numéricos adotados e verificar o potencial do pacote OpenFOAM na Engenharia do Vento Computacional foram simulados dois casos tridimensionais: o escoamento ao redor de uma edificação baixa com aberturas em faces opostos e o escoamento em torno de duas edificações adjacentes com razão de aspecto 1:1:4. A metodologia adotada mostrou-se muito eficiente para estudo de aerodinâmica de edificações, já que permitiu a visualização de todos os parâmetros importantes (distribuições de pressão, linhas de correntes, taxas de vazão e perfis de velocidade) e os resultados, que foram comparados a resultados numéricos e experimentais presentes na literatura, mostraram ótima concordância.