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Título: AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DO MODELO DE TURBULÊNCIA k- W SST PARA DISPERSÃO DE POLUENTES AO REDOR DE OBSTÁCULO CÚBICO EM DIFERENTES CONDIÇÕES DE ESTABILIDADE ATMOSFÉRICA
Autor(es): COSTA, I. B.
Orientador: SANTOS, J. M.
Palavras-chave: AR-POLUIÇÃO
DISPERSÃO
ATMOSFERA-ESTABILIDADE
Data do documento: 15-Jul-2016
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: COSTA, I. B., AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DO MODELO DE TURBULÊNCIA k- W SST PARA DISPERSÃO DE POLUENTES AO REDOR DE OBSTÁCULO CÚBICO EM DIFERENTES CONDIÇÕES DE ESTABILIDADE ATMOSFÉRICA
Resumo: O principal objetivo do presente estudo consiste em avaliar o desempenho do modelo de turbulência k-ω SST (Shear Stress Transport) em simular o escoamento e a dispersão de compostos gasosos ao redor de obstáculo cúbico isolado, sob condições de estabilidade atmosférica neutra, estável e instável. O método dos volumes finitos com malha não estruturada formada por elementos de volume tetraédricos e prismáticos é utilizado para a solução numérica das equações de conservação, através da utilização do software comercial Ansys Fluent. Foram simuladas duas configurações experimentais publicadas na literatura científica: (i) experimento em túnel de vento (MURAKAMI et al., 1990) com Re ≈ 60000, a fim de avaliar a sensibilidade das constantes empíricas do modelo de turbulência a1 (influência na viscosidade turbulenta) e Clim (influência na limitação da produção de energia cinética turbulenta nas zonas de estagnação) e comparar com outros modelos de turbulência; (ii) experimento em campo (MAVROIDIS et al., 1999) com Re ≈ 70000, com a finalidade de avaliar a influência das condições de estabilidade atmosférica na pluma de contaminantes e no decaimento temporal da concentração após a interrupção da emissão. Nesse caso, foram utilizadas as constantes empíricas que melhor reproduziram o experimento de Murakami et al. (1990). Observou-se a influência das constantes empíricas na predição do comprimento da zona de recirculação atrás do prédio e da energia cinética turbulenta. Foram encontrados valores dessas constantes que forneceram melhores resultados quando comparados aos encontrados na literatura com outros modelos de turbulência. Os campos de concentração apresentaram boa concordância aos dados experimentais de Mavroidis et al. (1999). O modelo de turbulência k-ω SST superestimou o tempo de residência do composto na esteira turbulenta, quando comparado com os resultados experimentais em campo, embora tenha obtido erros percentuais ligeiramente menores que outro modelo de turbulência (k-l), previamente simulado por Mavroidis et al. (2012). A estabilidade atmosférica não apresentou influência significativa na pluma de contaminantes para os cenários avaliados, a influência significativa foi relacionada à intensidade da velocidade do vento. Desse modo, a presença do obstáculo parece influenciar mais significativamente a intensidade de turbulência por meio das tensões cisalhantes que as condições de estabilidade atmosférica por meio do empuxo térmico.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9434
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