Uma abordagem estatística e numérica aplicada ao estudo da dispersão de poluentes gasosos na atmosfera.

• Ano de defesa: 2003
• Autor(a) principal: Mello, Paulo Eduardo Batista de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Computational fluid dynamics; Dinâmica dos fluidos computacional; Environmental pollution (Scattering); Poluição ambiental (Dispersão); Turbulence (Models); Turbulência (Modelos)
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-28052024-132628/

O objetivo do presente trabalho é propor uma abordagem numérica e estatística, usando Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), para o estudo da dispersão de poluentes na atmosfera. A metodologia descrita permite avaliar a média e o desvio padrão da concentração do poluente em uma determinada posição do domínio de cálculo. O método dos volumes finitos foi empregado na simulação do escoamento turbulento e dispersão sobre um obstáculo bidimensional de seção triangular, representando uma montanha. A fonte de despejo estacionária, de onde se forma a pluma tridimensional, é constituída por um tubo que simula uma chaminé. Simulou-se a subcamada limite laminar presente nas proximidades da parede empregando-se malhas refinadas segundo progressões geométricas. A comparação com dados experimentais revelou que o modelo k-´ÉPSILON´ de baixo Reynolds utilizado permite simular adequadamente este tipo de escoamento, incluindo o comprimento da recirculação formada a jusante da montanha, quando a constante Cµ é modificada para 0,03. Foi desenvolvida uma rotina para interpolação dos resultados do campo de velocidade numa outra malha utilizada para o cálculo da concentração, já que esses cálculos eram desacoplados e as respectivas malhas exigiam refinamentos em regiões diferentes. Os resultados numéricos obtidos para a média e desvio padrão da concentração mostram que é boa a concordância com resultados experimentais da literatura. Discute-sea relevância de se considerar o desvio padrão da concentração na análise de problemas de dispersão, particularmente quando limites máximos de concentração não devem ser excedidos. A metodologia proposta permite obter uma estimativa da probabilidade de a concentração exceder determinada concentração limite, numa posição qualquer do domínio de cálculo.