Predicting aerodynamic coefficients in pitched roof greenhouses using computational fluid dynamics

Resumo

As ações do vento figuram entre as principais causas de danos estruturais em estufas agrícolas, tornando essencial a compreensão de seus efeitos sobre o comportamento estrutural e dos elementos de vedação dessas construções. Este estudo teve como objetivo analisar os coeficientes aerodinâmicos de pressão utilizados no dimensionamento de estufas agrícolas com telhado em duas águas, obtidos por meio de simulações computacionais, e verificar divergências em relação aos valores normatizados. A Fluidodinâmica Computacional (CFD – Computational Fluid Dynamics) foi empregada para simular o escoamento do vento e a distribuição dos coeficientes de pressão (Cp), considerando duas geometrias de estufa definidas pelas relações entre altura e vão (h/s = 0,41 e h/s = 0,63). Foram avaliados os modelos de turbulência k–ε, k–ω e k–ε RNG, para números de Reynolds variando de 1,2 × 10⁴ a 1,2 × 10⁸. Os resultados indicaram comportamento semelhante entre os modelos de turbulência quanto à determinação dos coeficientes externos de pressão. Para a parede à barlavento, os valores de Cp obtidos por CFD mostraram-se compatíveis com aqueles recomendados pelas normas técnicas, independentemente da relação geométrica analisada. Por outro lado, nas zonas da parede e do telhado à sotavento, a maior relação altura/vão (h/s = 0,63) resultou em coeficientes de pressão inferiores aos valores normatizados. Destaca-se ainda a inversão dos coeficientes de pressão na zona do telhado à barlavento, caracterizada pela transição de sobrepressão para sucção, configurou-se como a principal divergência em relação aos critérios normativos. Os resultados evidenciam a necessidade de estudos complementares, incluindo avaliações experimentais, visando ao aprimoramento dos parâmetros de projeto para o dimensionamento de estufas agrícolas.