Modelizacion numerica de cargas de viento sobre un tanque de almacenamiento de combustible

Juan Saldía (1) , Gustavo Krause (2, 1) , Sergio Elaskar (2, 1) , Pascal Bruel (3, 4, 5, 6)

1 Universidad Nacional de Córdoba [Argentina]
2 CONICET - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas [Buenos Aires]
3 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
4 LMAP - Laboratoire de Mathématiques et de leurs Applications [Pau]
5 CAGIRE - Computational AGility for internal flows sImulations and compaRisons with Experiments
6 UPPA - Université de Pau et des Pays de l'Adour

One of the structural problems detected on oil storage tanks is wind-induced buckling failure. Accurate estimation of wind loads is important for the evaluation of structural integrity of these facilities. In this context, a numerical study is presented, employing the Reynolds Averaging Navier Stokes (RANS) methodology for the prediction of wind-induced pressure loads over a cylindrical storage tank. Mean pressure distributions obtained through RANS turbulence models, are compared with atmospheric boundary layer wind tunnel experimental measurements for a tank with both closed planar and conical roof shapes. Different aspect ratios and Reynolds numbers representative of the conditions present in oil storage tanks exposed to the atmosphere are considered. Details regarding both the employed numerical methodology and the computer implementation are discussed and presented. Finally, the conclusions obtained based on the present numerical study are introduced.

Uno de los problemas estructurales detectados en tanques de almacenamiento de combustible es la falla por pandeo debido a cargas de viento. La adecuada estimación de estas cargas es importante para la evaluación de la integridad estructural de los mismos. En este contexto, se presenta un estudio numérico empleando la metodología Reynolds Averaging Navier Stokes (RANS) para la predicción de cargas de presión producida por el flujo de viento atmosférico sobre un tanque de almacenamiento ci-líndrico. Distribuciones de presión media obtenidas empleando distintos modelos de turbulencia RANS, son comparadas con las mediciones relevadas en un túnel de viento de capa límite atmosférica para un tanque con techo cerrado de forma plana y techo cónico de 25 grados. Diferentes relaciones de aspecto y números de Reynolds representativos de las condiciones presentes en tanques de almacenamiento de combustible expuestos a la atmósfera son considerados. Detalles sobre la metodología numérica em-pleada y aspectos de la implementación computacional son discutidos y presentados. Finalmente, se introducen las conclusiones obtenidas a partir del presente análisis numérico.

Mots clés: RANS; CFD; Tanks; Wind

Mots clés: Tanques; Viento

Domaines: Mécanique des fluides [physics.class-ph]

Juan Saldía, Gustavo Krause, Sergio Elaskar, Pascal Bruel. Modelizacion numerica de cargas de viento sobre un tanque de almacenamiento de combustible. Mecánica Computacional, 2019, 37 (27), pp.1163-1175. ⟨hal-02376676⟩