International Science and Technology Journal

Published by

Under supervision of


Open Access Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering

Published by

Under supervision of

Simplified Numerical Model of Wind Loads on Suspension Transmission Towers Using CFD and Static Structure Package

Researcher(s):
  • Akram Abdullah Alharari
  • Abdulmajed Abuajela A Khalifa
  • Mohammed Mosbah Alfaqeeh
  • Alhosain Taher Abdelhameed
Institution:Mechanical Engineering Department, Faculty of Engineering, University of Zawia, Libya
Field:التقنيات الميكانيكية و المواد الهندسية
Published in:33rd volume - October 2023
الملخص
تم في هذا البحث تحليل تأثير ضغط الرياح على هياكل أبراج نقل الطاقة الكهربائية باستخدام طرق التحليل العددي. النموذج العددي المستخدم يحاكي الأبراج الموجودة والمستخدمة في ليبيا ولكن تم تصغير حجمها بمقياس 1 إلى 10. في الخطوة الأولى تم حساب قوة ضغط الرياح المؤثرة على الأبراج وذلك باستخدام ANSYS Fluent ومن ثم تم حساب الإجهادات والتشوهات الناتجة عن ضغط الرياح باستخدام برنامج ANSYS Static Structure. أظهرت النتائج أن سرعة الرياح والضغوط الناتجة عنها ترتبط بعلاقة لوغاريتمية، حيث تؤدي الزيادة الطفيفة في سرعة الرياح إلى زيادة كبيرة في الضغط المسلط على البرج. وكذلك وجد ان التشوهات الكلية والضغوط المكافئة لها تتغير خطيا مع ضغط الرياح ولوغاريتميا مع سرعة الرياح. الكلمات المفتاحية: تصميم البرج المعلق، تحليل العناصر المحدودة، ANSYS، التحليل الساكن، محاكاة CFD
Abstract
In this paper, the effect of wind pressure on the electrical transmission tower structure was numerically simulated and analyzed. The numerical model was built based on existing towers used in Libya, scaled down by the scale of 1:10. The wind pressure was obtained from a CFD simulation of the wind flow over the tower using ANSYS Fluent. Then, the stresses and deformations of the towers, which resulted from the wind pressure, were calculated using ANSYS Static Structure program. There sults showed that wind velocity and pressures exerted by the wind share an exponential relationship, where a slight increase in wind velocity leads to a significant increase in pressure exerted on the tower. The total deformation and equivalent stresses have a linear relationship with the wind pressure and an exponential relationship with the wind velocity. Keywords: Suspension Tower design, Finite element analysis, ANSYS, static analysis, CFD simulation