Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007. / Submitted by Priscilla Brito Oliveira (priscilla.b.oliveira@gmail.com) on 2009-12-03T22:10:37Z No. of bitstreams: 1 2007_EvandrodeCarvalhoRibeiro.pdf: 4763829 bytes, checksum: 3019e3aa6aa82d93beae24e355ec4c19 (MD5) / Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2009-12-04T20:54:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_EvandrodeCarvalhoRibeiro.pdf: 4763829 bytes, checksum: 3019e3aa6aa82d93beae24e355ec4c19 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-04T20:54:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_EvandrodeCarvalhoRibeiro.pdf: 4763829 bytes, checksum: 3019e3aa6aa82d93beae24e355ec4c19 (MD5) Previous issue date: 2007 / Este trabalho faz parte de uma pesquisa onde o objetivo é o desenvolvimento de um estudo numérico envolvendo estruturas de torres metálicas estaiadas de seção transversal quadrada, utilizadas para sistemas de telecomunicações, submetidas às ações estática e dinâmica do vento. Os procedimentos adotados para a determinação das forças estáticas do vento seguem a metodologia apresentada na norma NBR6123. Para o desenvolvimento da análise dinâmica ao longo do vento, o procedimento é baseado na formulação de Monte Carlo que permite a simulação da parcela flutuante do vento. Para o estudo numérico, as torres estaiadas foram modeladas utilizando formulações matemáticas lineares e não-lineares que permitem a introdução de forças de pré-tensionamento nos elementos de cabo das torres como também os efeitos da variação da temperatura. Estes modelos foram introduzidos em quatro programas computacionais desenvolvidos por Menin (2002), cujos resultados obtidos foram comparados aos do programa comercial SAP2000. Para ilustrar a versatilidade dos programas computacionais empregados neste trabalho, uma ênfase particular é dada à análise considerando os efeitos da ruptura súbita de um elemento de cabo das torres estaiadas sob nenhuma pressão do vento. Os resultados obtidos através das análises realizadas para torres estaiadas revelaram à importância de se considerar as ações estática e dinâmica do vento para a determinação dos esforços axiais máximos nos elementos estruturais de cabos e perfis metálicos. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work is part of a research where the objective is the development of a numeric study involving structures of guyed metallic towers of square transverse section, used for systems of telecommunications, submitted to the actions static and dynamic of the wind. The procedures adopted for the determination of the static forces of the wind follow the methodology described in Brazilian Code – NBR6123. For the development of the dynamic analysis along the wind, the procedure is based on Monte Carlo's formulation that allows the simulation of the fluctuating portion of the wind. For the numeric study, the guyed towers were modeled using linear and nonlinear mathematical formulations that allow the introduction of prestressing forces in the elements of cable of the towers as well as the effects of the variation of the temperature. These models were introduced in four programs developed by Menin (2002), whose results obtained were compared to the of the commercial program SAP2000. In way to illustrate the versatility of the programs used in this work, particular emphasis it is given to the analysis considering the effects of the sudden rupture of an element of cable of the guyed towers under no wind pressure. The results obtained through the analyses accomplished for guyed towers revealed the importance of considering to the actions static and dynamic of the wind for the determination of the maximum axial forces in the structural elements of cables and metallic bars.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-05-22T22:37:08Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Heleno José da Silva Júnior.pdf: 4681799 bytes, checksum: e559272e22d1c3f5638b5b60b2dfa280 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T22:37:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Heleno José da Silva Júnior.pdf: 4681799 bytes, checksum: e559272e22d1c3f5638b5b60b2dfa280 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / O projeto de edifícios altos cada vez mais esbeltos é uma realidade na construção civil. Essas estruturas, com elevada relação entre a altura e a menor dimensão em planta, são mais sensíveis aos efeitos de 2ªordem originados de cargas horizontais. A estabilidade global dessas edificações é afetada negativamente pelo aumento dos efeitos de 2ªordem. Essa ideia norteou o presente trabalho, que buscou analisar a influência da consideração dos efeitos do vento e do sismo no cálculo da estabilidade global de um edifício alto construído no município de Caruaru-PE, variando seu número de pavimentos. Um dos objetivos específicos foi medir a variação da quantidade de armadura em pilares e vigas devido à consideração da ação sísmica. Os modelos estruturais foram construídos utilizando o software CYPECAD. A metodologia proposta incluiu um conjunto de parâmetros de estabilidade global amplamente difundidos na literatura sobre o tema. Os modelos, com 20, 25, 30 ou 35 pavimentos-tipo, foram dimensionados levando em conta os efeitos da não linearidade física e geométrica, considerando ou não a ação sísmica. Além da análise de segunda ordem, foi realizada uma análise dinâmica baseada em parâmetros contidos na ABNT NBR 6123:1988. Os resultados mostraram que tanto o aumento do número de pavimentos da edificação quanto a maior esbeltez apresentada na direção Y, condicionaram a estruturas mais deslocáveis e mais sujeitas aos efeitos de segunda ordem. A consideração da ação sísmica aumentou bastante os deslocamentos laterais, tornando sempre as estruturas mais rígidas na direção de menor esbeltez (direção X). A análise do parâmetro e permitiu classificar todos os modelos como de nós móveis, não podendo ser desprezados os efeitos globais de segunda ordem. A análise dinâmica revelou a importância da consideração da parcela de carga flutuante do vento no cálculo das estruturas. A variação nos esforços, causada pelo efeito do sismo, gerou aumentos consideráveis na quantidade de armadura dos pilares e vigas. Assim, a análise da estabilidade global de estruturas sismo-resistentes mostrou-se um requisito essencial à segurança e ao conforto dos usuários de edifícios construídos em Caruaru-PE. / Projects involving tall and more slender buildings are a reality in the civil construction. Those structures with high ratio between height and smaller plant size are way more sensible to the second order effects originated from horizontal charges. The global stability of those buildings is negatively affected by the increase in second order effects. This idea guided the present work, that looked for analyze the influence of wind and seism effects in the global stability calculation of a tall building constructed in the city of Caruaru-PE varying its floor numbers. One of the specific objectives was to measure the variation of reinforcement amount in pillars and beams due to seismic activity consideration. The structural models were constructed using the CYPECAD software. The proposed methodology included a set of parameters of global stability widely diffused in the literature. The models, with 20, 25, 30 or 35 pavements-type, were dimensioned assuming the effects of physical and geometric non-linearity, considering or not the seismic activity. Besides the second order analysis, a dynamic analysis was performed, based in parameters contained in ABNT NBR 6123:1988. The results showed that both, the increase of building floor numbers and greater slenderness presented in Y direction conditioned more displaceable structures and more susceptible to second order effects. The seismic activity consideration quite increased the lateral dislocations, always making the structures more rigid in the direction of smaller slenderness (X direction). The e parameter analysis allowed classify all models as mobile nodes, and the second order global effects cannot be neglected. Dynamic analysis revealed the importance of considering wind fluctuation charge portion in structure calculations. The efforts variation caused due to seism effects, generated considerable increases in the reinforcement amount of pillars and beams. Therefore, the global stability analysis of earthquake resistant structures showed up as an essential requirement for the safety and comfort to the users of constructed buildings in Caruaru-PE.

Orientador: Geraldo de Freitas Maciel / Resumo: A propagação de ondas geradas por vento em reservatórios de barragens de grande dimensão pode pôr em risco a geração de energia, segurança da navegação interior, bem como contribuir para a ocorrência de fenômenos erosivos recorrentes às margens desses reservatórios. O reservatório da barragem da UHE (usina hidrelétrica) de Ilha Solteira também se encontra exposto aos fenômenos de formação de ondas por ventos com possíveis efeitos econômicos e uma análise aprofundada envolve uma grande interdisciplinaridade. Dentro dessa perspectiva, e privilegiando medidas não-estruturais como soluções de engenharia de forma a mitigar ação de ondas no processo de erosão de margens do entorno do reservatório, este trabalho de mestrado visa quantificar, com apoio da simulação numérica, os coeficientes de atenuação de energia de ondas produzidas por ventos quando estas se propagam sobre fundos com vegetação. Neste estudo, são analisadas, utilizando-se o software SWAN-VEG, as alturas de ondas geradas para uma gama de ventos e sua atenuação, nos casos sem e com a presença de diversos cenários ou layouts de vegetação no fundo. Ainda é verificada a influência do efeito de refinamento de malhas (250, 150 e 100 m) no modelo sobre os coeficientes de atenuação. Análises comparativas com estudos da literatura são realizadas, apontando para a necessidade de se determinar, com acurácia, o coeficiente de arraste, C_D, no complexo fenômeno de atenuação de ondas propagando-se em águas confinadas com presença ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2110_1.pdf: 4695184 bytes, checksum: b9271d7ed8aa7f614a9250b4c6ff7da1 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / A influência da ação dos ventos nas propriedades microestruturais e mecânicas de juntas soldadas do aço ASTM A36 soldado pelos processos FCAW com proteção gasosa (FCAW-G) e FCAW autoprotegido (FCAW-S) foi estudada neste trabalho. Apesar de décadas de utilização do processo FCAW, há pouca literatura disponível sobre a ação dos ventos nesse processo de soldagem. Para a realização desse estudo foram utilizados os arames comerciais Supercored 71 (E71T-1C) e Fabshield XLR-8 (E71T-8J H8). Para a proteção gasosa do primeiro, utilizou-se a Mistura Stargold Plus (75% Ar / 25% CO2). As soldagens para os dois casos foram realizadas em quatro situações: ausência de ventos e sob ação de ventos com velocidades de 2,3 m/s, 3,3 m/s e 4,4 m/s gerados por insuflamento artificial controlado. O ensaio com líquido penetrante já demonstrou claramente que o processo com proteção gasosa é extremamente susceptível a ação do vento, resultando em porosidade excessiva, o mesmo não ocorrendo para o processo com arame tubular autoprotegido. As análises microestruturais por microscopia ótica (MO), assim com os ensaios de dobramento guiados, ratificaram os resultados obtidos por líquidos penetrantes. Os perfis de microdureza levantados mostraram que os efeitos do vento influenciam a convecção de calor sobre o cordão, repercutindo nas propriedades. O ensaio de tração mostrou que o processo FCAW-S pode produzir juntas soldadas sem e com ação do vento com as mesmas qualidades desde que cuidados sejam tomados na remoção da escória. Pontos frágeis podem ser observados se a escória não for corretamente removida, com efeitos deletérios sobre a junta soldada

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5358_1.pdf: 2371419 bytes, checksum: 9e35f2575d714f7e248df41f035db1da (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Vários estudos já comprovaram que o potencial eólico brasileiro, principalmente no nordeste, onde os ventos têm uma importante característica de complementaridade em relação às vazões do rio São Francisco, pode contribuir significativamente para o suprimento de energia elétrica. O aproveitamento deste potencial eólico aumentaria a capacidade de geração e a diversificação da matriz energética nacional e, consequentemente, diminuiria os riscos de desabastecimento de energia elétrica. Entretanto, o uso das forças dos ventos para produção de energia produz alguns inconvenientes, tais como, a incertezas na geração e a dificuldade no planejamento e operação do sistema elétrico. Portanto, é imprescindível à aplicação de ferramentas ou técnicas capazes de predizer a energia a ser fornecida por estas fontes. No Brasil, os investimentos em fontes alternativas iniciaram-se de forma tímida e tardia, inclusive em geração eólica. Do ponto de vista de modelos de previsões de ventos e geração eólica, isto não é diferente. Sendo assim, este trabalho propõe e desenvolve vários modelos de previsões a partir de técnicas de Redes Neurais Artificiais; Análise de Multiresolução de sinais usando Transformada Wavelet; e Modelos Estatísticos. Os modelos aqui propostos foram ajustados para realizar previsões com horizontes variáveis de até vinte e quatro horas. Estes serviram para uma análise comparativa através dos resultados encontrados durante os testes dos mesmos, que ajudou a identificar as vantagens e desvantagens de cada técnica. Além disto, estes poderão ser implementados e desenvolvidos para operação, mitigando alguns dos inconvenientes da geração eólica de energia

Orientador: Liliane Lazzari Albertin / Banca: José Augusto Lollo / Banca: Frederico Fábio Mauad / Resumo: O Brasil é um país privilegiado em termos de posse de corpos d'água interiores. Uma prova disso é a grande extensão das margens dos reservatórios naturais e artificiais, superior à da costa oceânica. Apesar disso, alguns pesquisadores afirmam que o estudo da erosão das margens dos reservatórios é recente no país e que, provavelmente, o aumento das exigências ambientais de implantação de UHE's tem estimulado pesquisas orientadas à quantificação dos fatores intervenientes nesse processo. Os estudos realizados no Brasil abrangem o monitoramento do vento e da geração de ondas e do processo erosivo ocasionado pelas ondas. Esses estudos se concentraram nos reservatórios das usinas hidrelétricas de Itaipu, Porto Primavera e Ilha Solteira. Considerando a grande quantidade de informações disponíveis sobre o reservatório de Ilha Solteira e a sua importância na hidrovia Tietê-Paraná, nesta pesquisa foram elaborados os mapas de altura de ondas, declividade, tipo e cobertura do solo das margens do reservatório de Ilha Solteira, como subsídio para avaliar a fragilidade à erosão das suas margens. A metodologia aplicada consistiu em estimar a direção predominante do vento e a intensidade do vento com uma frequência de ocorrência igual ou superior a 75% do tempo dentro da série histórica de dados considerada. Com este valor foram gerados mapas de altura de ondas para diferentes direções do vento. Paralelamente, foram gerados os mapas de declividade e de tipo e cobertura do solo a partir das imagens fornecidas no banco de dados geomorfométricos do Brasil. Como resultados encontrados se destacam a predominância da vegetação rasteira como cobertura do solo, o que representa susceptibilidade média ao processo erosivo. Latossolos com textura média/argilosa é o tipo de solo presente em 75% de todo o comprimento da margem do reservatório, o que representa susceptibilidade baixa ao ... / Abstract: Brazil is a privileged country in terms of possession of water bodies. This is evidenced by the large extent of the margins of natural and artificial reservoirs, above the ocean shore. Nevertheless, some researchers say that the study of erosion of the banks of reservoirs is new in the country and probably increasing environmental demands deployment of hydroelectric plants has stimulated research to quantify the factors involved in this process. Studies in Brazil include the monitoring of wind and wave generation and erosion caused by the waves. These studies focused on the reservoirs of Itaipu, Porto Primavera and Ilha Solteira hydroelectric plants. Considering the vast amount of information available about the reservoir of Ilha Solteira and its importance in the Tietê- Paraná waterway, this research were prepared maps of wave height, slope, type and soil cover of the reservoir shores of Ilha Solteira as a subsidy to assess the fragility of its banks to erosion. The methodology consisted of estimating the prevailing wind direction and wind strength at a frequency of occurrence equal to or greater than 75 % of the time within the historical data series considered. With this value maps of wave heights for different wind directions were generated. In parallel, the maps of slope and soil type and coverage from the images provided in geomorphometric data base of Brazil were generated. As results we highlight the predominance of low vegetation as ground cover, which represents the average erosion susceptibility. Oxisols with average/clayey texture is the type of soil present in 75% of the whole length of the shore of the reservoir, which is low susceptibility to erosion. The predominant slope on the banks of the lake are greater or equal to 5% and less than or equal to 10%, with 47% of representativeness, featuring average fragility in developing the erosion process. Therefore, on the banks of the ... / Mestre

A lagoa Itapeva no litoral norte do Rio Grande do Sul apresenta significativas reações hidrodinâmicas ao regime dos ventos e às cheias rápidas geradas pelos seus tributários da Serra do Mar, principalmente o rio Três Forquilhas. Os primeiros registros do monitoramento hidrometeorológico realizados na lagoa indicaram a reação rápida às rajadas de vento, provocando o que se denomina seiche: oscilações dos níveis d’água entre os extremos norte e sul da lagoa. Simulações com um modelo matemático hidrodinâmico bidimensional horizontal conseguiram reproduzir este fenômeno e elaborar o cálculo da síntese das velocidades e suas direções. Com isso, foi possível confirmar a complexidade da circulação interna da lagoa e apontar diferenças de comportamento principalmente entre as regiões sul, centro e norte. Foram analisadas as variáveis ambientais de sólidos suspensos e turbidez, selecionadas por exercerem influência nos fatores físicos, químicos e biológicos. Os resultados hidrodinâmicos de níveis e velocidades da água, gerados pelo modelo para os pontos de coleta, foram utilizados como base para o estudo de variações ambientais. Quando não foi possível estabelecer uma associação entre sólidos suspensos e turbidez, fez-se uso de outra variável hidrodinâmica, ligada às ondas, que não é simulada pelo modelo. A altura de onda calculada em função do vento foi essa terceira variável explicativa. As variáveis hidrodinâmicas explicaram de 70% a 95% das variações ambientais para cada campanha ao se utilizar valores médios de quatro horas. Ao se considerar toda a lagoa e todos os períodos de campanha chegou-se a 68% para turbidez e 49% para sólidos suspensos. O estudo hidrodinâmico e ambiental foi capaz de avaliar que a variação do nível de água em função dos aportes de água é lenta quando comparada à modificação dos níveis e às seiches criadas pelo efeito do vento sobre a lagoa e que estas variações de níveis e de velocidades têm importância significativa na variabilidade das variáveis ambientais: sólidos suspensos e turbidez.

CARNEIRO, T. C. Caracterização de potencial eólico para fins de geração eolioelétrica: estudo de caso para Maracanaú (CE), Parnaíba (PI) e Petrolina (PE). 2014. 207 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T17:48:30Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_tccarneiro.pdf: 8223065 bytes, checksum: 73650e9d73354a9b86f0fa56288b212f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-20T11:07:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_tccarneiro.pdf: 8223065 bytes, checksum: 73650e9d73354a9b86f0fa56288b212f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-20T11:07:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_tccarneiro.pdf: 8223065 bytes, checksum: 73650e9d73354a9b86f0fa56288b212f (MD5) Previous issue date: 2014-07-28 / In recent years wind energy is becoming increasingly competitive on the world stage, making their participation in the electricity generation matrix presents a strong growth expectation. This dissertation initially presents an analysis of the behavior of wind at three locations in Northeast Brazil (Maracanau-CE, Petrolina-PE e Parnaiba-PI). In a second step, statistical analyzes are researched to the most appropriate behavior patterns of the observed wind resource in the three localities. In conclusion, the impact of the statistical analyzes used in the production of electricity from wind turbines is identified. In this study,historicaldata of speed and direction of wind collectedare used, during periods of: February 2012 to January 2013, to Maracanau; August 2012 to July 2013, for Parnaiba; and May 2012 to March 2013, for Petrolina. The Weibull distribution is applied to approximate the histograms of wind speed using different horizons of applications (annual, semiannual) and four different numerical methods (Empirical, Momentum, Energy Pattern Factor and Equivalent Energy) for estimation of the form and scale parameters. In addition to evaluating the application of Weibull, other frequency distributions (Normal, Gamma and Log-Normal)are analyzed, in order to obtain the best possible fit. In a last step, with the aid of RETScreen program,annual production of electricity, delivered to the grid from wind turbines,is calculated. The optimum wind speed occurred in Parnaiba (10 and 11 m / s), followed by Petrolina (8 and 9 m / s). Among all different numerical methods that was evaluated, the Equivalent Energy method presented the best performance, unlike the Energy Pattern Factor method, that presented the worst. The Weibull distribution showed good potential for setting wind data in Maracanau and Parnaiba, both located along the coastline. However, based on the wind data recorded, in Petrolina, which is located further inland, the performance was inferior. Among all the different frequency distributions that were verified, only normal distribution had an fit as good as Weibull distribution. Based on the annual electricity production estimation, Parnaiba is the city that has the best potential for energy production. / Nos últimos anos a energia eólica tem se tornando cada vez mais competitiva no cenário mundial, fazendo com que sua participação na matriz elétrica apresente uma forte expectativa de crescimento. A presente dissertação apresenta inicialmente uma análise do comportamento do vento em três localidades no Nordeste do Brasil (Maracanaú (CE), Petrolina (PE) e Parnaíba (PI)); numa segunda etapa, são pesquisadas análises estatísticas mais adequadas aos padrões de comportamento do recurso eólico observado nas três localidades e, concluindo, é identificado o impacto das análises estatísticas utilizadas na produção de eletricidade de aerogeradores. Neste estudo são utilizados dados históricos de velocidade e direção do vento coletados durante os períodos de: fevereiro de 2012 - janeiro de 2013 para Maracanaú, Agosto de 2012 - Julho de 2013 para Parnaíba, maio de 2012 - março 2013 para Petrolina. A distribuição de frequência de Weibull é aplicada para aproximar os histogramas de velocidade do vento, utilizando diferentes horizontes de aplicações (anual, semestral) e quatro diferentes métodos numéricos (Empírico, Momento, Fator Padrão de Energia e Energia Equivalente) para a estimação dos parâmetros de forma e escala. Além de avaliar a aplicação de Weibull, são analisadas outras distribuições de frequência (Normal, Gama e Log-Normal) objetivando obter o melhor ajuste possível. Numa última etapa, com o auxílio do programa RETScreen,é calculada a produção de eletricidade anual entregue à rede a partir de aerogeradores. Os melhores valores de velocidade do vento ocorreram em Parnaíba (10 e 11 m/s), seguido de Petrolina (8 e 9 m/s). Dos diferentes métodos numéricos avaliados, o método de energia equivalente apresentou o melhor desempenho e o método fator de padrão de energia foi o método com o pior desempenho. A distribuição de Weibull demonstrou bom potencial para o ajuste de dados de vento em Maracanaú e Parnaíba, ambas localizadas ao longo do litoral. No entanto, em Petrolina, que está situada mais para o interior, foi verificado um desempenho limitado a partir dos dados de vento registrados. Das diferentes distribuições de frequências testadas, apenas a distribuição normal apresenta um ajuste aproximado ao que Weibull permite desenvolver. Com base nas estimações da produção de eletricidade anual, Parnaíba é a cidade que apresenta o melhor potencial para o aproveitamento eolioelétrico.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A three-equation model, based on prognostic expressions for the Richardson number, turbulent kinetic energy and wind shear is proposed to represent turbulent behavior in the nocturnal boundary layer (NBL). Integration reveals that the model variables have a complex, non-periodic behavior if different vertical levels, with energy transference among them, are considered. The solution is shown to strongly depend on parameters prescribed to the model, such as the NBL thickness (h) and the magnitude of the winds at its top (U). Small perturbations on U, of 0:001 m=s are shown to lead to very distinctive solutions after few hours of integration, and the same occurs for small perturbations in h, indicating that the model is chaotic. Bifurcation diagrams for the friction velocity dependence on both U and h are shown. For the non-periodic states of the system, the model variables relate to each other in a manner suggestive of a strange attractor. When solutions with different values of the external parameters are considered, the average dependence of the friction velocity on the Richardson number is in agreement with field observations. Friction velocity decreases as the Richardson number increases, remaining, however, finite, even for very large stability conditions. Such relationship, commonly prescribed in previous studies, arises naturally in the proposed model. / Um modelo com três equações prognósticas para o número de Richardson, energia cinética turbulenta e cisalhamento do vento é proposto para representar o comportamento da turbulência na camada limite noturna. A integração do modelo revela que suas variáveis têm um comportamento complexo e não periódico se diferentes níveis, com transferência de energia entre eles são considerados. A solução se mostra fortemente dependente aos parâmetros de entrada do modelo, tais como a altura da camada limite (h) e a magnitude do vento no seu topo (U). Pequenas perturbações em U, de 0:001 m=s, levam a soluções completamente distintas após poucas horas de integração, e o mesmo ocorre com pertubações em h, indicando que o sistema é caótico. Diagramas de bifurcação para a dependência da velocidade de fricção com U e h são mostrados. Para os estados não periódicos do sistema, a relação entre as variáveis do modelo sugerem um atrator estranho. Quando soluções com diferentes valores dos parâmetros externos são consideradas, a dependência média entre a velocidade de fricção com o número de Richardson concorda com dados observacionais. A velocidade de fricção decresce à medida que o numero de Richardson aumenta, porém, nunca se tornando nula, mesmo para condições de grande estabilidade. Tal relação, comumente prescrita em estudos anteriores, surge naturalmente no modelo proposto.

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-06Bitstream added on 2014-12-02T11:20:51Z : No. of bitstreams: 1 000800446.pdf: 8670525 bytes, checksum: 687615a21e916a82d7d2f71234ea717d (MD5) / Esta pesquisa trata do monitoramento e da previsão da geração de agitação pela ação do vento e da propagação de estados de agitação em dois locais: Porto da Praia da Vitória – Açores – Portugal e Lago da Barragem de Ilha Solteira – São Paulo – Brasil. A metodologia abordada utiliza o modelo numérico SWAN (Simulating WAves Nearshore) que é capaz de simular a geração, propagação e dissipação da agitação marítima, com base na equação para a conservação da ação de onda. Na propagação da agitação marítima, em zonas costeiras abertas ou confinadas, o modelo simula os processos físicos de refração, difração e empolamento devido a variações do fundo e presença de correntes. Também integra na simulação o crescimento de onda por ação dos ventos, a arrebentação por influência do fundo e por excesso de declividade (whitecapping), a dissipação de energia por causa de fricção do fundo, o bloqueio e reflexão por correntes opostas, e a transmissão através de obstáculos. Entre os vários resultados obtidos através do SWAN, destacam-se a altura significativa, os períodos de pico e médio, as direções de pico e média, a dispersão direcional, o parâmetro de largura de banda e nível de água em qualquer parte do domínio computacional. Duas aplicações do modelo SWAN são tratadas nesta tese para a simulação da geração e da propagação de ondas em dois locais distintos: um correspondente a uma zona costeira aberta – a zona marítima adjacente ao porto da Praia da Vitória, na Ilha Terceira do Arquipélago dos Açores, Portugal; e outro correspondente a uma zona confinada, o lago da barragem de Ilha Solteira, São Paulo, Brasil. Para o Porto da Praia da Vitória, utilizaram-se os resultados das previsões da agitação marítima ao largo da zona em estudo, obtidos com o modelo de previsão de larga escala WAVEWATCH III e os dados de vento do ... / This research deals with the monitoring and the forecasting of wind wave generation and propagation at Praia da Vitória – Azores - Portugal and at the reservoir of Ilha Solteira Dam – São Paulo – Brazil. The SWAN numerical model (Simulating Waves Nearshore) is employed. Such a model is able to simulate the generation, propagation and dissipation of sea waves, based on the equation for wave action conservation. In the sea-wave propagation across both open and confined coastal regions, the model simulates the physical processes of refraction, diffraction and shoaling due to bottom depth variations. It also is capable of simulate the presence of currents, as well as wave growth due to wind, bottom induced wave breaking and whitecapping, energy dissipation due to bottom friction, wave blocking and reflection by currents and wave transmission across obstacles. Among the several results produced by SWAN model, it is worth mentioning significant wave height, mean and peak periods, mean and peak directions, directional spreading, bandwidth parameter and sea level anywhere in the computational domain. Two applications of SWAN model are developed to simulate sea-wave generation and propagation at two distinct locations: one corresponds to an open coast location – the maritime region adjacent to Praia da Vitória port, on Terceira Island, Azores archipelago, Portugal; and the other corresponding to a confined region, the reservoir of Ilha Solteira Dam, São Paulo, Brazil. For Praia da Vitória port, results from offshore sea wave forecasts obtained through the large scale model WAVEWATCH III and wind data from MM5 model were used as forcing data for SWAN model. The numerical results were compared to sea-wave data obtained from a wave buoy deployed 4 km away from the coast at water depth of 90 m (Point 2), during 2009 and 2010 with three-hourly averages. The numerical model SWAN proved itself quite ...