Determinación de cargas en antenas mediante ensayos en túnel de viento con modelos reducidos y caracterización del escurrimiento

Abstract

La evaluación de las cargas actuantes por acción del viento sobre torres de telecomunicaciones y los componentes soportados por ellas es compleja. En los últimos años las antenas celulares se implantaron en todo el país, pero con escaza información al momento de definir las cargas actuantes. Así, el Laboratorio de Aerodinámica de la Facultad de Ingeniería de la UNNE abordó el estudio de las cargas provocadas por el viento mediante ensayos en túnel de viento con modelos reducidos. Se registraron valores obtenidos mediante tomas de presión estática, utilizando un sistema de medición con 64 canales de presión simultáneos y adquisición remota. Se determinaron coeficientes de presión local medios e instantáneos y coeficientes de arrastre para dos modelos de antenas celulares, analizadas individualmente y en conjuntos de tres elementos, para distintas direcciones de viento incidente y tres inclinaciones respecto a la vertical. Utilizando técnicas de análisis multivariado se caracterizó el comportamiento del flujo alrededor de las antenas. En particular se aplicaron los métodos de Análisis de Componentes Principales (PCA por sus siglas en inglés), y el de Análisis de Componentes Independientes (ICA), sobre los registros de las presiones fluctuantes en la superficie exterior del modelo reducido.

The evaluation of the loads acting by wind action on telecommunication towers and the components supported by them is complex. In recent years, cellular antennas have been implanted throughout the country, but with scarce information when defining the loads that are acting. Thus, the Aerodynamics Laboratory of the Faculty of Engineering of the UNNE addressed the study of the loads caused by the wind through wind tunnel tests with reduced models. Were recorded values of static pressure measurements, using a 64 simultaneous pressure channels and remote acquisition systems. Average, instantaneous local pressure and drag coefficients were obtained, for two models of cellular antennas, analyzed individually and in sets of three elements, for different incident wind directions and three inclinations respect to the vertical. The behavior of flow around the antennas was characterized with multivariate analysis techniques. Principal Component Analysis (PCA) and Independent Component Analysis (ICA) methods were applied to the fluctuating pressures on the outer surface of the reduced model.