Engenharia Agrícola (Dec 2004)
Comportamento aerodinâmico e efeito de enrijecimento externo em silos cilíndricos sob a ação do vento Aerodynamic behaviour and external stiffening effect in cylindrical silos under wind action
Abstract
Os silos metálicos, quando vazios, são suscetíveis ao amassamento das chapas do corpo cilíndrico pela ação do vento. Este trabalho compara os efeitos do enrijecimento interno e externo com colunas, no comportamento aerodinâmico de silos cilíndricos com telhado cônico. Os estudos teóricos conduziram a ensaios em túnel de vento, que foram realizados em dois tipos de modelos reduzidos: um com superfície lisa (enrijecimento interno) e o outro com superfície nervurada (enrijecimento externo), ambos em duas relações geométricas de altura/diâmetro do cilindro (0,5 e 1,0) e inclinação da cobertura cônica de 27º. Com base nos ensaios, foram obtidos os coeficientes de pressão externa e os coeficientes de arrasto nos cilindros, bem como os coeficientes de arrasto e de sustentação na cobertura. Com isso, identificou-se o melhor tipo de enrijecimento ao projeto otimizado de silos para resistir adequadamente à ação do vento. O resultado final é um conjunto de dados atualizado, oriundo de ensaios com características de semelhança geométrica e aerodinâmica definidas, que é aplicável a qualquer tipo de silo cilíndrico.Steel cylindrical silos, when empty, are susceptible to the crumpling of the sheeting of the cylinder by the wind action. This paper compares the effects of internal and external stiffening with columns on the aerodynamic behavior of cylindrical silos with conical roof. The theoretical studies leaded to wind tunnel experiments, which have been carried out on two types of scaled silo models, one with smooth surface (internal stiffening), the other with ribbed surface (external stiffening), both with two geometric height/diameter ratio of cylinder (0.5 and 1.0) and a conical roof pitch equal to 27º. Based on the information gained during these experiments, external coefficients of pressure and drag and lift coefficients are derived for the cylinders, as well as the drag and lift coefficients for the conical roofs. With this, it is identified the best stiffening arrangement for an optimum design of cylindrical silos to resist wind loads. The final result is an updated data set, originated from tests with geometric and aerodynamic characteristics well conditioned, which are applicable to a variety of cylindrical silos.
Keywords
