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Previous issue date: 2009-01-30 / CNPq - Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The Amazon Region keeps 70% of all fresh water of Brazil, however, the man’s presence
is responsable for pollution in our rivers and, nowadays, it is increasing the world
interest in the nature preservation. Facts like these led scientists to creat computational
modelling techniques capable to preview the man’s impacts in the nature. However, it is
not so easy, per exemple, to model the flow of a river with Amazon´s rivers dimensions.
It is of crucial importance in the Amazon Region, researchers involved in giving answers
in case of environmental impacts that can come to destroy this world patrimony.
To study a river flow, it is necessary to solve the equations that describe the movement
of liquids and gases, the Equations of Navier-Stokes associated the Equation of the
Continuity that are no-linear partial differential equations. Cellular automata models
allow the simulation of complex systems, and their applications in fluids are known as
"lattice gas automata", one computational technique that will be used in this work to
observe the paths of a fluid through barriers.
Lattice gas model of is an abstraction, at a microscopic scale, of a fluid. It is based
on the idea that if we reproduce the fundamental conservation laws and symmetries
associated with fluids, at a microscopic level, then we can model, correctly, the behavior
of the fluid at a macroscopic level. In this model, the particles occupy a lattice, possess
discrete velocities and following deterministic rules according to the physical laws; this
work uses a two-dimensional hexagonal lattice, because its symmetry is more closely
relatedtoacontinuumfluid. Inthisworkwesimulatedthetwo-dimensionalfluidmotion,
in a "L" shape container , without or with barrier, imitating the form of the rivers of
the North of Brazil(to see Fig.0.1), with the objective of obtaining a way to foresee the
behavior of the rivers in situations of environmental impacts.
Themodelproposedhereissimple,however,itledtogoodresultsofthefluidbehavior
and,ifgottenbetter,canbeofalotofutilityforthestudyofrivermotion. Wedidn’tfind
on the literature any work with a "L" shape container for comparing withour results. It
was presented, just, a study of the fluids phenomena expected for this path. / A Amazônia guarda 70% de toda a água doce do Brasil [1], contudo, a presença do
homem faz com que ocorra poluição em nossos rios e, atualmente, vem aumentando o
interesse do mundo na preservação da natureza. Fatos como estes fizeram com que os
cientistas criassem técnicas de modelagem computacional capazes de prever impactos
do homem na natureza, porém não é facil modelar, por exemplo, o fluxo de rios com
as dimensões de um rio da Amazônia. Faz-se necessário na Amazônia, pesquisadores
envolvidos em dar respostas, em caso de impactos ambientais que possam vir a destruir
este patrimonio mundial.
Para descrever o escoamento de um rio, é necessário resolver as equações que descrevem
o movimento de líquidos e gases, as Equações de Navier-Stokes associadas a
Equação da Continuidade, que são equações diferenciais parciais não-lineares. Os modelos
de autômatos celulares permitem a simulação de sistemas complexos, e sua aplicação
em fluidos é conhecida como "modelo de gás de rede" (lattice gas automata), técnica
computacionalqueseráutilizadanestetrabalhoparamodelaroescoamentodeumfluido
através de barreiras.
O modelo de gás de rede é uma abstração, em escala microscópica, de um fluido. Ele
basea-senaidéiadeque,asleisfísicasfundamentaisdeconservaçãoesimetriasassociadas
aos fluidos em nível microscópico forem reproduzidas, pode-se modelar, corretamente, o
comportamentodosmesmosemnívelmacroscópico. Nestemodelo, aspartículasocupam
uma rede, possuemvelocidadesdiscretas e evoluemsegundo regras pré-estabelecidas que
devemobedecerasleisfísicas;nestetrabalhoaredeébidimensionaldecélulashexagonais,
pois são elas que melhor descrevem o comportamento dos fluidos.
Neste trabalho simulamos o escoamento bidimensional de um fluido, num trajeto em
forma de"L", semoucombarreira, imitando a forma dos riosdaRegião Norte do Brasil
(ver Fig.0.1), com o objetivo de termos uma maneira de prever o comportamento dos
mesmos emsituações de impactos ambientais. Omodelo proposto aqui é simples, porém
levou a bons resultados do comportamento do fluido e que se melhorados podem ser de muita utilidade para o estudo de escoamento de rios. Não encontramos na literatura
nenhum trabalho com um duto tendo a forma de "L", para compararmos com nossos
resultados. Foi apresentado, apenas, um estudo dos fenômenos de fluidos esperado para
esta forma de duto.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:http://localhost:tede/4355 |
| Date | 30 January 2009 |
| Creators | Silva, Andréa Baima do Lago |
| Contributors | Gusmão, Marta Silva dos Santos |
| Publisher | Universidade Federal do Amazonas, Programa de Pós-graduação em Física, UFAM, Brasil, Instituto de Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM, instname:Universidade Federal do Amazonas, instacron:UFAM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 1842481183590694693, 600, 600, -8156311678363143599 |
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