Tout savoir sur
la construction métallique
Cet article fait partie d’une série de texte sur le vent. Les articles déjà parus, sont accessibles ici:
La turbulence désigne l’état de l’écoulement d’un fluide, liquide ou gaz, dans lequel la vitesse présente en tout point un caractère tourbillonnaire : tourbillons dont la taille, la localisation et l’orientation varient constamment.
Les écoulements turbulents sont également instationnaires et tridimensionnels. Ainsi, ils sont le siège de fortes fluctuations de vitesses donc de pression exercées sur les éléments ce qui se traduit par des actions variables. Ils ont toujours un caractère dissipatif. Sous l’effet de la viscosité, l’énergie cinétique produite aux petits nombres d’ondes est dissipée sous forme d’énergie interne.
Le comportement complexe des écoulements turbulents est la plupart du temps abordé par la voie statistique.
L’écart type de la turbulence du vent est calculé avec :
Avec :
La vitesse moyenne du vent vm(z) à une hauteur z au-dessus du sol dépend de la rugosité du terrain et de l’orographie, ainsi que la vitesse de référence du vent, vb, et il convient de la déterminer à l’aide de l’expression :
Avec :
L’intensité de la turbulence du vent Iv(z) à la hauteur z est définie comme l’écart type de la turbulence divisé par la vitesse moyenne du vent Vm(z).
Elle caractérise l’intensité des fluctuations de vitesse.
Le coefficient de turbulence, d’après l’annexe nationale française de l’EN1991-1-4 (2008), a deux formules possibles :
L’intensité de turbulence du vent Iv(z) peut également être calculée avec :
Avec :
Laëtitia Molina, ingénieur de recherche – CTICM