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Título: Estudo da transferência de massa de poluente no topo de um dossel urbano.
Autor(es): Cezana, Fernanda Capucho
Orientador: Reis Junior, Neyval Costa
Coorientador: Goulart, Elisa Valentim
Data do documento: 3-Set-2015
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O objetivo deste trabalho foi investigar o fenômeno de transferência de massa de poluente no topo de um dossel urbano. Para isso foram analisados dados de experimentos numéricos obtidos de duas diferentes metodologias: a simulação numérica direta (direct numerical simulation-DNS) e a simulação das grandes escalas (large-eddy simulation-LES). Foram utilizadas três diferentes configurações na obtenção dos dados de DNS: conjuntos de prédios alinhadoscom escoamento orientado à 0º e 45º e um conjunto de prédios escalonados com escoamento orientado à 45º. Para todas as configuraçõesos prédios têm mesmas alturas ea fonte de poluentes foi posicionadano interior do dossel urbano. No caso do conjunto de prédios alinhados e escoamento à 0º uma fonte acima dodossel urbano também foi utilizada. Para a simulação LES foi considerada uma configuração de prédios escalonados e com diferentes alturas, com diferentes localizações da fonte. Verificou-se que para uma configuração mais realística,ou seja, prédios de diferentes alturas, o escoamento e dispersão de poluentes tornam-se mais complexos. Foi possível concluir também que os fluxos verticaisde massa de poluente através de uma superfície localizada a uma altura média das alturas dos prédios,no caso de prédios de diferentes alturas,é influenciado tanto pelos efeitos turbulentos quanto pelos efeitos advectivos, enquanto apenas os efeitos turbulentos dominam os fluxos verticais no topo do dossel urbano considerando prédios de mesmas alturas.Dessa forma, a parametrização da velocidade de transferência no topo do dossel urbano será fortemente influenciada pelos diferentes mecanismos de transferência que ocorrem no topo desse dossel dependendo da configuração utilizada.
The objective of this work was to investigate the mass exchange process through the top of the urban canopyby two methodologies, i.e, direct numerical simulation (DNS) and large-eddy simulation(LES).Three different configurations were usedtoobtaining the DNS data: two over a regular aligned array and one over a staggeredarray. The winddirections for the simulations over the regular array were 45º and 0º. The third simulation has a 45º forcing direction to a staggered array. In all cases buildings havethe same height and the scalar source is located withinthe urban canopy. For thealignedarray and 0º forcing direction the scalar source above the canopy was usedas well.LESsimulation was performed over astaggered array of buildings with different heights andwith different source locations. It was found that for a more realistic array of buildings (buildings with different heights)the flow and dispersion of pollutants become more complexthan they are in the case of buildings with uniform heights.It wasconclude that thevertical scalar transfer through a surface located at a meanheight ofthe obstacles is influenced by both effects turbulent and advective, whereas the turbulent component dominatesthe verticalflux throughthe top of thearray of buildings with uniform heights. Thus, the parameterization of the transfer velocity on the top of the urban canopy will be strongly influenced by different transfer process occurring on it, depending on the configuration used.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10326
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