Akademik Veri Yönetim Sistemi
5. International World Energy Conference, Kayseri, Türkiye, 12 - 13 Aralık 2025, ss.1201-1216, (Tam Metin Bildiri)
Modern şehirlerde mimari yapıların yalnızca işlevsel olmaktan çıkıp kentsel estetiğin temel bileşenleri haline gelmesi, farklı geometrilere sahip yüksek binaların giderek yaygınlaşmasına neden olmaktadır. Bu durum, kare, dairesel veya daha farklı kesitlerdeki yüksek binaların aerodinamik davranışlarının incelenmesini gerekli kılmaktadır. Bu çalışmada, farklı geometrilere sahip yüksek binaların aerodinamik davranışlarını karşılaştırmalı olarak değerlendirmek amacıyla kare ve dairesel kesitli iki bina modeli etrafındaki rüzgâr etkileri üç boyutlu, zaman bağımsız sayısal analizlerle incelenmiştir. Bina modelleri, kare ve dairesel kesitli iki yapının 1/240 ölçeğinde küçültülmesiyle oluşturulmuş olup, kare kesitli bina 100 mm genişliğe ve 150 mm yüksekliğe, dairesel kesitli bina ise 100 mm çapa ve 150 mm yüksekliğe sahiptir. Akış alanındaki ağ yapıları ICEM CFD 18.0 programı ile oluşturulmuş, sayısal çözümler ise ANSYS-FLUENT 18.0 yazılımı kullanılarak Realizable k-ε türbülans modeli ile gerçekleştirilmiştir. Analizlerde bina modelleri yüzeylerindeki ortalama basınç dağılımları ve bina modelleri etrafındaki akış alanı yapıları Reynolds sayısının 1.5x105 değeri için ayrıntılı olarak elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, dairesel kesitli bina modelinin çatısı ve yan yüzeyleri üzerindeki ortalama basınç katsayısı değerlerinin kare kesitli modele kıyasla daha kritik olduğunu göstermektedir. Ayrıca bina modelinin yakın çevresindeki alan ağırlıklı ortalama rüzgâr hızı oranlarının dairesel model etrafında belirgin şekilde daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Bu durum, bina geometrisinin hem yüzey basıncı hem de çevresel rüzgâr alanı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu ortaya koymakta ve modern şehirlerdeki aerodinamik tasarım yaklaşımlarına önemli katkılar sağlamaktadır.
In modern cities, architectural structures have evolved beyond mere functionality to become fundamental components of urban aesthetics, leading to the increasing prevalence of tall buildings with diverse geometries. This situation necessitates the investigation of the aerodynamic behavior of tall buildings with square, circular, or other distinct cross-sections. In this study, wind effects around two building models with square and circular cross sections were investigated using three dimensional, time-independent numerical analyses to comparatively evaluate the aerodynamic behaviour of tall buildings with different geometries. The building models were generated by scaling down two structures with square and circular cross-sections at a scale of 1:240. The square-cross-section model has a width of 100 mm and a height of 150 mm, while the circularcross-section model has a diameter of 100 mm and a height of 150 mm. The mesh structures in the flow field were created using the ICEM CFD 18.0 program, and the numerical solutions were performed using the ANSYS-FLUENT 18.0 software with the Realizable k-ε turbulence model. The mean pressure distributions on the surfaces of the building models and the flow field structures around the models were obtained in detail for a Reynolds number of 1.5x105 . The results obtained show that the average pressure coefficient values on the roof and side surfaces of the circular cross section building model are more critical compared to the square cross section model. Furthermore, it was determined that the area weighted average wind speed ratios in the immediate vicinity of the building model are significantly higher around the circular model. These findings reveal that building geometry has a significant impact on both surface pressure and the surrounding wind field, contributing significantly to aerodynamic design approaches in modern cities.