O objetivo geral deste trabalho é desenvolver estudos relacionados à dispersão de poluentes, considerando a queima de carvão para geração de energia nas Usinas Termoelétricas de Charqueadas e São Jerônimo. O período de estudo foi do dia 17 a 23 de junho de 2003. Neste período houve a passagem de um sistema frontal. Sendo possível avaliar a dispersão dos poluentes em condições pré-frontal, frontal e pós-frontal. Para simular o comportamento dos poluentes neste período, foi utilizada uma subrotina de dispersão acoplada ao modelo RAMS (Regional Atmospheric Modeling System). Os resultados mostraram que nos dias classificados como pré-frontal e pós-frontal as concentrações do material particulado, dióxido de enxofre e do óxido de nitrogênio, atingiram seus valores máximos, pelo fato da umidade relativa do ar estar bastante baixa em torno de 60%, pressão atmosférica da ordem de 1021 hPa e a intensidade dos ventos fraca. No dia classificado como frontal, as concentrações estavam praticamente nulas, devido à passagem do sistema frontal que causou a queda na pressão atmosférica, aumento da umidade relativa e também pelo fato da ocorrência de precipitação atmosférica neste dia. As comparações dos resultados simulados, com os dados observados na estação de qualidade do ar mostraram-se satisfatórios. Com exceção do dia 22 de junho, que apresentou uma diferença da ordem de 90%.

Neste trabalho é apresentado um novo método analítico para a resolução de problemas em poluição aquática. O método utiliza três restrições diferenciais de primeira ordem a partir das quais são encontradas transformações auto-Bäcklund para a equação advectivo-difusiva tridimensional em regime estacionário. Um modelo suplementar, baseado na equação KdV, foi formulado com o intuito de estimar o coeficiente de dispersão resultante da oscilação superficial. Esse fenômeno, provocado pela incidência de ventos, é responsável pela propagação isotrópica do poluente. Esse modelo auxiliar dispensa o emprego de formulações tridimensionais para os casos nos quais a componente de velocidade na direção z possui caráter oscilante, característica típica dos corpos hídricos de baixa profundidade. A formulação proposta fornece soluções exatas em formas de variedades, contendo funções arbitrárias de uma variável. Essa característica proporciona uma redução significativa no tempo de pós-processamento, em particular na confecção de mapas de distribuição de concentração. Isto ocorre porque a estrutura da solução satisfaz as condições de contorno presentes sobre trechos extensos do litoral correspondente. Assim é possível utilizar malhas bastante grossas ou até mesmo dispensar a discretização do domínio, dependendo do seu formato. O tempo de processamento reduzido constitui uma característica fundamental no projeto do sistema de redes de esgoto. Esta aplicação prática exige a simulação de um elevado número de cenários de dispersão de poluentes, oriundos da combinação de tratamento e realocação de cargas de esgoto ao longo do corpo hídrico considerado. Para alguns desses cenários são apresentados mapas de distribuição de concentração para importantes parâmetros de qualidade da água. Esses mapas, que foram obtidos para três parâmetros (coliformes, nitrogênio e compostos de fósforo) concordam qualitativamente com dados experimentais obtidos em campanhas realizadas ao longo do Guaíba. / This work presents new exact solutions to the unsteady three dimensional Navier-Stokes equations for incompressible viscous flows. These solutions are obtained by means of split and auto-Bäcklund transformations. The splitting procedure decouples the Navier-Stokes equations into a linear and a nonlinear inhomogeneous system of partial differential equations. The linear system, which contains only viscous terms and time derivatives, is solved via auto-Bäcklund transformations, furnishing the velocity field. The components of the velocity vector are then replaced into the nonlinear system to obtain the corresponding pressure field. At first glance, the solution of the nonlinear system should be carried out numerically by direct integration. However, an auxiliary model for the pressure field was conceived in order to avoid the explicit evaluation of the integrals. The model was obtained from the Helmholtz equations and establishes a straightforward relationship between pressure and velocity fields. The original aim of the proposed work is twofold: find analytical solutions for the Navier-Stokes equations and obtain closed-form expressions to the pressure field as a function of the velocity components. The analytical character of the solutions provides a significant reduction on the time processing required to simulate viscous flows, which virtually reduces to the time demanded to execute post-processing tasks. Taking this fact in mind, a three dimensional scalar formulation for the streamfunction was developed in order to simplify the most time-consuming post-processing task required, e.g., plotting the streamlines around arbitrary shaped bodies. At this stage of development, this formulation is employed to produce streamline maps for viscous flows around a sphere for high Reynolds numbers.

Made available in DSpace on 2012-09-05T18:23:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 202.pdf: 1467611 bytes, checksum: ad2778ae06f99957715eaa2d20f04d6d (MD5) Previous issue date: 2003 / A poluição das águas vem sendo motivo de crescente preocupação face as previsões de escassez deste recurso natural. Neste contexto, os testes de toxicidade tem sido úteis para nortear atividades regulatórias voltadas para controle da poluição e prevenção de danos aos ecossistemas aquáticos. Os ensaios mais frequentemente empregados para este fim envolvem um reduzido número de espécies e apenas exposições de curta duração. Aspectos mais sutis da toxicidade, como disfunções reprodutivas evidenciadas após exposições prolongadas a baixas concentrações dos poluentes, são em geral negligenciados. Neste trabalho foram realizados dois estudos para avaliar os efeitos de substâncias químicas sobre a reprodução de caramujos do gênero Biomphalaria. No primeiro estudo (Capítulo 1) investigou-se a embriotoxicidade de substâncias moluscicidas para a B. glabrata; e no segundo (Capítulo 2) avaliou-se os efeitos da exposição contínua por mais de uma geração a 3 poluentes, sobre a reprodução da B. tenagophila. No primeiro estudo, cerca de 200 ovos (com até 15 horas), foram expostos à 4 moluscicidas por 96 horas e observados por mais 6 dias após cessada a exposição. Os resultados mostraram que o látex da Euphorbia milii é praticamente desprovido de efeito embrioletal, mas é teratogênico e retarda a eclosão mesmo em baixas concentrações. Os demais moluscicidas exibiram acentuado efeito embrioletal (hidróxido de trifenil estanho > niclosamida > sulfato de cobre) mas mostraram-se menos potentes do que o látex como teratógenos. No segundo estudo, caramujos adultos (10 por concentração), foram individualmente expostos à concentrações não agudamente letais de três poluentes (endosulfan, nonilfenol etoxilado e atrazina) por duas gerações consecutivas. Avaliou-se a mortalidade e a fecundidade, por 8 semanas, e o desenvolvimento embrionário da geração subsequente em duas situações: exposição descontinuada e contínua. Os resultados obtidos mostram que alguns efeitos só se manifestam com a continuidade da exposição por mais de uma geração. O estudo multigeração do desempenho reprodutivo de caramujos aquáticos, demonstrou ser sensível para detectar efeitos crônicos de baixas concentrações de poluentes ambientais

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2016-02-29T12:41:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_SuporteCerâmicoImobilização.pdf: 1573561 bytes, checksum: 17913c0266fe0cce055fa399b92bc745 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-11T13:22:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO_SuporteCerâmicoImobilização.pdf: 1573561 bytes, checksum: 17913c0266fe0cce055fa399b92bc745 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T13:22:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO_SuporteCerâmicoImobilização.pdf: 1573561 bytes, checksum: 17913c0266fe0cce055fa399b92bc745 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2004 / Entre os compostos sintéticos mais poluentes, podemos citar os organoclorados. A vida extremamente longa desses compostos, em ambientes naturais, amplifica a sua toxicidade e os problemas de riscos à saúde humana. No Brasil, fungos basidiomicetos estão sendo avaliados para a biorremediação de solos contaminados com organoclorados empregando-se biorreatores com 400kg de solo. Na etapa da inoculação ocorre perda de 70% da viabilidade do inóculo, devido ao atrito ocasionado pela mistura do micélio ao solo. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar um suporte para a imobilização do inóculo fúngico, visando diminuir o atrito e manter a viabilidade do inóculo. Dentre as diversas matérias-primas avaliadas (bucha vegetal, compósito celulose/caramelo, pó de ardósia e de alumina) foi selecionado o pó de ardósia. A forma de esfera oca (de ~16mm, ~22mm e ~49mm de diâmetro) foi considerada a mais apropriada para a elaboração dos suportes. A densidade real da ardósia estudada foi de 2,70g/cm3. As barbotinas (suspensão de pó de ardósia em água) nas concentrações de sólido de 40% e 50% v/v foram analisadas quanto à viscosidade e ao potencial Zeta, sendo a concentração de 40% v/v a que apresentou menor viscosidade e maior valor de potencial Zeta. A sinterização foi realizada nas temperaturas de 850°C, 950°C, 1000°C, 1050°C e 1070°C. O produto sinterizado foi analisado por difração de Raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), e porosidade por intrusão de mercúrio (PIM). O DRX mostrou que as fases presentes no pó de ardósia são quartzo, clorita, moscovita e albita, enquanto nas peças sinterizadas a 1050°C são quartzo, microclínio e albita. A temperatura de 1050°C é a mais indicada para a sinterização dos suportes cerâmicos, porque permite a obtenção dos suportes com porosidade menor que 1%, sem que ocorra a deformação dos mesmos. A imobilização de Psilocybe castanella CCB444 foi realizada por meio da inoculação de discos de crescimento obtidos em meio agar extrato de malte (MEA) nos suportes contendo o substrato lignocelulósico, previamente esterilizado. Os suportes colonizados foram incubados a 28°C. A biomassa fúngica foi estimada pela quantificação do ergosterol (conversão ergosterol-biomassa). O crescimento exponencial de P. castanella, imobilizado nos suportes, foi observado a partir do 14° dia. As atividades de fenoloxidases e de lacases foram determinadas em diferentes tempos de cultivo, empregando-se metodologias padronizadas. Estas atividades foram detectadas a partir do quinto dia de crescimento do inóculo imobilizado. Os suportes colonizados foram submetidos a teste de eficiência mecânica em moinho (75rpm), contendo areia grossa. O desgaste dos suportes, determinado por avaliação visual antes e após o teste, não foi influenciado pelo tamanho da esfera, nem pelo tempo de duração do ensaio. O teste de viabilidade consistiu em colocar o suporte (na proporção de 3%) no moinho contendo areia, por 45’ a 75rpm, e determinar a biomassa fúngica e as atividades enzimáticas, antes e após o ensaio. O inoculo não imobilizado também foi avaliado. O fungo imobilizado no suporte cerâmico teve uma perda de atividade enzimática de 5%, enquanto para o fungo não imobilizado esta perda foi de 88%. Os resultados evidenciaram o potencial dos suportes cerâmicos, produzidos com o pó de ardósia, para imobilização de inóculo fúngico, visando sua utilização em processos de biorremediação de solos. ____________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Among the most pollutant synthetic compounds we can mention the organochlorines. The extremely long duration of these substances in the environment amplifies their toxicity and the risks for the human health. In Brazil, the basidiomycetes fungi are being evaluated for the bioremediation of contaminated soil using bioreactors with capacity of handling 400kg of soil. During the inoculation stage there is a loss of ~70% of the inoculum due to friction during mixing of the mycelia to the soil. The objective of the present work was to develop and characterize a support for fungi inoculum immobilization aiming to avoid the direct friction between inoculum and soil. We have investigated some raw materials (vegetable sponge, cellulose/caramel composite, alumina and slate powder for ceramics) for the support prodution. The slate powder was selected as the raw material for the ceramic support. The hollow sphere form (of ~16mm, ~22mm and ~49mm of diameter) was considered the most appropriate for the ceramic supports. The true density of the slate powder was mesured as 2.7g/cm3. The viscosity and the Zeta potential of the slips made with concentrations of 40% and 50% v/v of the slate powder were measured. The 40% v/v slip presented the lowest viscosity and the highest module of Zeta potential. The sintering was performed in an eletric muffle at 850°C, 950°C, 1000°C, 1050°C and 1070°C during 60 minutes. The sintered materials were analyzed used X-ray diffraction (XRD), scanning eletron microscopy (SEM) and mercury intrusion porosimetry (MIP). The XRD showed that the phases in the slate powder are quartz, chlorite, muscovite and albite while in the ceramic sample sinterized at 1050°C the phases were quartz, microcline and albite. The sintering temperature of 1050°C was selected for the production of ceramic support since we obtained samples with porosity < 1% and no cracks or warping. The immobilization of the Psilocybe castanella CCB444 was made by inoculating the mycelial disks into the ceramic supports with lignocellulose substrate. Colonized supports were incubated at 28°C. The fungal biomass was calculated by the quantification of ergosterol (ergosterol-to-biomass conversion). The exponential growth of P. castanella immobilized in the supports was observed after the day 14. The phenoloxidases and laccases activities have been determined at different time intervals and these activities have been detected after the 5th day of growth of immobilized inoculum. The colonized supports have been tested for mechanic resistence in a milling mill (75rpm) containing coarse sand. The abrasion of the supports determined by visual inspection before and after the test was not influenced neither by the size of the sphere nor by the testing time duration. In the viability test we have added 3% of the support spheres in the milling mill (75rpm during 45'). The determination of the fungic biomass and the enzymatic activities were measured before and after the assay. Immobilized fungus in the ceramic support had a 5% loss in the enzymatic activity while not immobilized fungus had a 88% loss. The results commfirm the great potential of the ceramic supports for fungal inoculum immobilization.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T11:06:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T22:52:25Z : No. of bitstreams: 1 177262.pdf: 5744827 bytes, checksum: 2f255338b777f628472ffbf125c70e1f (MD5) / Os processos de separação e purificação de gases, em escala industrial, tem como objetivo obter ou melhorar o rendimento de gases desejáveis, além de impedir o lançamento de poluentes gasosos na atmosfera. Um dos processos que mais tem avançado e despertado o interesse de pesquisadores é o processo de adsorção. Neste trabalho, é apresentado um modelo matemático que descreve o fenômeno de transferência de massa e calor em uma coluna de adsorção de leito fixo. É desenvolvido um algoritmo numérico, capaz de simular o comportamento da coluna de adsorção para diferentes valores de temperatura, pressão parcial e fluxo de alimentação. O modelo matemático, através de suas equações, condições iniciais e de contorno, é resolvido numericamente utilizando o Método de Volumes Finitos, com arranjo co-localizado de variáveis e as funções de interpolação do esquema "Weight Upstream Differencing Scheme" (WUDS). São obtidos os perfis de concentração ao longo do comprimento da coluna e ao longo do tempo.

Neste trabalho é apresentado um novo método analítico para a resolução de problemas em poluição aquática. O método utiliza três restrições diferenciais de primeira ordem a partir das quais são encontradas transformações auto-Bäcklund para a equação advectivo-difusiva tridimensional em regime estacionário. Um modelo suplementar, baseado na equação KdV, foi formulado com o intuito de estimar o coeficiente de dispersão resultante da oscilação superficial. Esse fenômeno, provocado pela incidência de ventos, é responsável pela propagação isotrópica do poluente. Esse modelo auxiliar dispensa o emprego de formulações tridimensionais para os casos nos quais a componente de velocidade na direção z possui caráter oscilante, característica típica dos corpos hídricos de baixa profundidade. A formulação proposta fornece soluções exatas em formas de variedades, contendo funções arbitrárias de uma variável. Essa característica proporciona uma redução significativa no tempo de pós-processamento, em particular na confecção de mapas de distribuição de concentração. Isto ocorre porque a estrutura da solução satisfaz as condições de contorno presentes sobre trechos extensos do litoral correspondente. Assim é possível utilizar malhas bastante grossas ou até mesmo dispensar a discretização do domínio, dependendo do seu formato. O tempo de processamento reduzido constitui uma característica fundamental no projeto do sistema de redes de esgoto. Esta aplicação prática exige a simulação de um elevado número de cenários de dispersão de poluentes, oriundos da combinação de tratamento e realocação de cargas de esgoto ao longo do corpo hídrico considerado. Para alguns desses cenários são apresentados mapas de distribuição de concentração para importantes parâmetros de qualidade da água. Esses mapas, que foram obtidos para três parâmetros (coliformes, nitrogênio e compostos de fósforo) concordam qualitativamente com dados experimentais obtidos em campanhas realizadas ao longo do Guaíba. / This work presents new exact solutions to the unsteady three dimensional Navier-Stokes equations for incompressible viscous flows. These solutions are obtained by means of split and auto-Bäcklund transformations. The splitting procedure decouples the Navier-Stokes equations into a linear and a nonlinear inhomogeneous system of partial differential equations. The linear system, which contains only viscous terms and time derivatives, is solved via auto-Bäcklund transformations, furnishing the velocity field. The components of the velocity vector are then replaced into the nonlinear system to obtain the corresponding pressure field. At first glance, the solution of the nonlinear system should be carried out numerically by direct integration. However, an auxiliary model for the pressure field was conceived in order to avoid the explicit evaluation of the integrals. The model was obtained from the Helmholtz equations and establishes a straightforward relationship between pressure and velocity fields. The original aim of the proposed work is twofold: find analytical solutions for the Navier-Stokes equations and obtain closed-form expressions to the pressure field as a function of the velocity components. The analytical character of the solutions provides a significant reduction on the time processing required to simulate viscous flows, which virtually reduces to the time demanded to execute post-processing tasks. Taking this fact in mind, a three dimensional scalar formulation for the streamfunction was developed in order to simplify the most time-consuming post-processing task required, e.g., plotting the streamlines around arbitrary shaped bodies. At this stage of development, this formulation is employed to produce streamline maps for viscous flows around a sphere for high Reynolds numbers.

O objetivo geral deste trabalho é desenvolver estudos relacionados à dispersão de poluentes, considerando a queima de carvão para geração de energia nas Usinas Termoelétricas de Charqueadas e São Jerônimo. O período de estudo foi do dia 17 a 23 de junho de 2003. Neste período houve a passagem de um sistema frontal. Sendo possível avaliar a dispersão dos poluentes em condições pré-frontal, frontal e pós-frontal. Para simular o comportamento dos poluentes neste período, foi utilizada uma subrotina de dispersão acoplada ao modelo RAMS (Regional Atmospheric Modeling System). Os resultados mostraram que nos dias classificados como pré-frontal e pós-frontal as concentrações do material particulado, dióxido de enxofre e do óxido de nitrogênio, atingiram seus valores máximos, pelo fato da umidade relativa do ar estar bastante baixa em torno de 60%, pressão atmosférica da ordem de 1021 hPa e a intensidade dos ventos fraca. No dia classificado como frontal, as concentrações estavam praticamente nulas, devido à passagem do sistema frontal que causou a queda na pressão atmosférica, aumento da umidade relativa e também pelo fato da ocorrência de precipitação atmosférica neste dia. As comparações dos resultados simulados, com os dados observados na estação de qualidade do ar mostraram-se satisfatórios. Com exceção do dia 22 de junho, que apresentou uma diferença da ordem de 90%.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2008. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2009-09-28T19:15:45Z No. of bitstreams: 1 2008_MarcusPorfirio.pdf: 1380478 bytes, checksum: 7a9623584043905148b9cc5199b35bca (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-12-23T12:43:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_MarcusPorfirio.pdf: 1380478 bytes, checksum: 7a9623584043905148b9cc5199b35bca (MD5) / Made available in DSpace on 2010-12-23T12:43:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_MarcusPorfirio.pdf: 1380478 bytes, checksum: 7a9623584043905148b9cc5199b35bca (MD5) Previous issue date: 2008-08 / O crescente uso de veículos e a inobservância às legislações ambientais têm contribuído a cada dia para a deterioração da qualidade do ar, da saúde e do meio ambiente. O aumento da emissão de gases poluentes gera a necessidade de se desenvolver políticas de mitigação que tenham como resposta minimizar os prejuízos da qualidade do ar, em busca pela preservação da saúde do homem e pelo resguardo do meio ambiente. Desta forma, a presente dissertação propõe uma metodologia de monitoramento de gases poluentes derivados de veículos automotores que permita averiguar se os níveis de concentração desses contaminantes contidos no ar atmosférico alcançaram valores descritos, tanto na legislação ambiental quanto em órgãos internacionais de saúde, como prejudiciais à saúde humana; avaliando todos os passos - desde a definição do problema até a análise dos dados obtidos em campo. A proposta é apresentada em nove etapas, nelas contidos os principais fatores e recomendações a serem consideradas no monitoramento. Por fim, aplicou-se a metodologia em um estudo de caso em Brasília onde se pode registrar a concentração média anual de dióxido de nitrogênio igual 67,193 µg/m3, valor bem abaixo do padrão nacional (100 µg/m3) e o índice da qualidade do ar IQAr em 33,597 que classifica a situação do ar na região de estudo como "boa", ou seja, os danos à saúde humana são mínimos, para este poluente, segundo a Organização Mundial de Saúde. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The every day growing use of vehicles and the non-observance to the environmental legislations have been contributing for to deterioration of the quality of the air, of the human health and of the environment. The increase of the emission of polluting gases generates the need to develop palliative politics to minimize the damages of the quality of the air, in search for the preservation of the man's health and for the protection of the environment. Therefore, the following dissertation proposes a methodology to monitor the emission of polluting gases from vehicles that allows to ascertain if the concentration levels of those pollutants in the atmospheric air arrived at the described values, as much as in the environmental legislation as in international health organizations, as harmful to the human health; evaluating step by step from the definition of the problem to the analysis of the data obtained in field. The thesis'proposal is presented in 9 stages and contains the main factors and recommendations to be followed during monitoring. Finally, the methodology was applied in a study case in the city of Brasília where the annual medium concentration of nitrogen dioxide was registered at 67,193 μg/m3, a value well below the national pattern (100 μg/m3) and the air quality index (IQAr) achieved 33,597 classifying the air quality in the study area as “good”, that is to say,according to the World Health Organization, the damages to the human health by this pollutant concentration are minimum. vii

Neste trabalho é apresentado um novo método analítico para a resolução de problemas em poluição aquática. O método utiliza três restrições diferenciais de primeira ordem a partir das quais são encontradas transformações auto-Bäcklund para a equação advectivo-difusiva tridimensional em regime estacionário. Um modelo suplementar, baseado na equação KdV, foi formulado com o intuito de estimar o coeficiente de dispersão resultante da oscilação superficial. Esse fenômeno, provocado pela incidência de ventos, é responsável pela propagação isotrópica do poluente. Esse modelo auxiliar dispensa o emprego de formulações tridimensionais para os casos nos quais a componente de velocidade na direção z possui caráter oscilante, característica típica dos corpos hídricos de baixa profundidade. A formulação proposta fornece soluções exatas em formas de variedades, contendo funções arbitrárias de uma variável. Essa característica proporciona uma redução significativa no tempo de pós-processamento, em particular na confecção de mapas de distribuição de concentração. Isto ocorre porque a estrutura da solução satisfaz as condições de contorno presentes sobre trechos extensos do litoral correspondente. Assim é possível utilizar malhas bastante grossas ou até mesmo dispensar a discretização do domínio, dependendo do seu formato. O tempo de processamento reduzido constitui uma característica fundamental no projeto do sistema de redes de esgoto. Esta aplicação prática exige a simulação de um elevado número de cenários de dispersão de poluentes, oriundos da combinação de tratamento e realocação de cargas de esgoto ao longo do corpo hídrico considerado. Para alguns desses cenários são apresentados mapas de distribuição de concentração para importantes parâmetros de qualidade da água. Esses mapas, que foram obtidos para três parâmetros (coliformes, nitrogênio e compostos de fósforo) concordam qualitativamente com dados experimentais obtidos em campanhas realizadas ao longo do Guaíba. / This work presents new exact solutions to the unsteady three dimensional Navier-Stokes equations for incompressible viscous flows. These solutions are obtained by means of split and auto-Bäcklund transformations. The splitting procedure decouples the Navier-Stokes equations into a linear and a nonlinear inhomogeneous system of partial differential equations. The linear system, which contains only viscous terms and time derivatives, is solved via auto-Bäcklund transformations, furnishing the velocity field. The components of the velocity vector are then replaced into the nonlinear system to obtain the corresponding pressure field. At first glance, the solution of the nonlinear system should be carried out numerically by direct integration. However, an auxiliary model for the pressure field was conceived in order to avoid the explicit evaluation of the integrals. The model was obtained from the Helmholtz equations and establishes a straightforward relationship between pressure and velocity fields. The original aim of the proposed work is twofold: find analytical solutions for the Navier-Stokes equations and obtain closed-form expressions to the pressure field as a function of the velocity components. The analytical character of the solutions provides a significant reduction on the time processing required to simulate viscous flows, which virtually reduces to the time demanded to execute post-processing tasks. Taking this fact in mind, a three dimensional scalar formulation for the streamfunction was developed in order to simplify the most time-consuming post-processing task required, e.g., plotting the streamlines around arbitrary shaped bodies. At this stage of development, this formulation is employed to produce streamline maps for viscous flows around a sphere for high Reynolds numbers.

O objetivo geral deste trabalho é desenvolver estudos relacionados à dispersão de poluentes, considerando a queima de carvão para geração de energia nas Usinas Termoelétricas de Charqueadas e São Jerônimo. O período de estudo foi do dia 17 a 23 de junho de 2003. Neste período houve a passagem de um sistema frontal. Sendo possível avaliar a dispersão dos poluentes em condições pré-frontal, frontal e pós-frontal. Para simular o comportamento dos poluentes neste período, foi utilizada uma subrotina de dispersão acoplada ao modelo RAMS (Regional Atmospheric Modeling System). Os resultados mostraram que nos dias classificados como pré-frontal e pós-frontal as concentrações do material particulado, dióxido de enxofre e do óxido de nitrogênio, atingiram seus valores máximos, pelo fato da umidade relativa do ar estar bastante baixa em torno de 60%, pressão atmosférica da ordem de 1021 hPa e a intensidade dos ventos fraca. No dia classificado como frontal, as concentrações estavam praticamente nulas, devido à passagem do sistema frontal que causou a queda na pressão atmosférica, aumento da umidade relativa e também pelo fato da ocorrência de precipitação atmosférica neste dia. As comparações dos resultados simulados, com os dados observados na estação de qualidade do ar mostraram-se satisfatórios. Com exceção do dia 22 de junho, que apresentou uma diferença da ordem de 90%.