Desenvolvimento de algoritmo para a modelação do vento em mesoescala sobre terrenos irregulares pelo método dos elementos finitos

• Ano de defesa: 1996
• Autor(a) principal: Mello, Carlos Eduardo Ferraz de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: elementos finitos; finite element; mesoscale modeling; modelação em mesoescala; vento; wind
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01082024-171639/

A modelação do vento numa bacia hidrográfica pode se tomar uma ferramenta poderosa para a engenharia de recursos hídricos, auxiliando estudos hidrológicos (evaporação, evapotranspiração, distribuição de umidade, chuva, etc) e ambientais (dispersão de poluentes no ar). Neste trabalho é desenvolvido um algoritmo matemático em microcomputador para descrever o campo de velocidades do vento em mesoescala sobre terrenos irregulares. O método numérico empregado é o dos elementos finitos, e a principal razão é por ele ser mais adequado na representação do domínio a ser estudado. O algoritmo fornece informações sobre a velocidade do vento, bem como da pressão e temperatura do ar ao longo do tempo. O domínio do problema considerado é bidimensional, no plano vertical x-z, porém, também podem ser estimados os valores da velocidade do vento na direção y. É adotado um modelo de turbulência simples, sem equações de transporte. A discretização dos domínios estudados é feita por elementos isoparamétricos quadráticos. São simulados três casos distintos, sendo o primeiro um terreno plano, o segundo um obstáculo triangular e o terceiro uma topografia real. Os resultados obtidos em todas as aplicações podem ser considerados razoáveis, mais ainda não são aceitáveis do ponto de vista qualitativo, devido a erros numéricos associados às muitas simplificações do algoritmo matemático.