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VALÉRIO DE ARAÚJO GOMES - TESE PPGEQ 2017..pdf: 1988053 bytes, checksum: b420f6b012569ad3bbe40c4e9567f181 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-26T21:38:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1
VALÉRIO DE ARAÚJO GOMES - TESE PPGEQ 2017..pdf: 1988053 bytes, checksum: b420f6b012569ad3bbe40c4e9567f181 (MD5)
Previous issue date: 2017 / O desenvolvimento de modelos matemáticos aplicados a simulação de dispersão
de poluentes na atmosfera, utilizando fluidodinâmica computacional, tem sido cada vez
mais intenso em função da evolução tecnológica das rotinas computacionais. Porém, o
maior desafio ainda é o entendimento e a modelagem adequada dos fenômenos que
caracterizam a dispersão quando ocorrem em regime turbulento. Para o fechamento dos
termos que representam a turbulência, o modelo de duas equações k- padrão é o que mais
largamente tem sido utilizado. Contudo, este é um modelo desenvolvido a altos números
de Reynolds e apresenta limitações quando o escoamento ocorre próximo das paredes do
domínio. Desta forma, quando os efeitos de escoamentos a baixos números de Reynolds
devem ser levados em consideração (quando a viscosidade molecular não pode ser
desprezada), funções amortecedoras devem ser inseridas resultando em uma espécie de
k- para baixos números de Reynolds. Com isso, esta tese tem como objetivo apresentar
o desenvolvimento de um modelo de dispersão atmosférica matemático, tendo como
contribuição científica o desenvolvido de equações empíricas para definição da função
amortecimento (𝑓µ) no cálculo da viscosidade turbulenta, em complemento as funções
“paredes” utilizadas comumente pelos códigos computacionais comerciais, corrigindo
desta forma o modelo k- padrão. Como ferramenta computacional, foi utilizado o
software CFX® para as simulações fluidodinâmicas. Para validação do modelo, foram
utilizados os dados do experimento de Copenhagen. Os índices estatísticos do modelo
também foram comparados com os resultados de outras pesquisas encontradas na
literatura. Os resultados mostraram que a metodologia proposta foi capaz de simular o
experimento de campo com um nível bastante satisfatório, atingindo um erro quadrático
médio normalizado (NMSE) de 0,02 e um fator de correlação (Cor) de 0,95. / The development of mathematical models, which simulate the dispersion of
pollutants in the atmosphere using computational fluid dynamics, has been increasingly
intense due to the technological evolution of computational routines. For the closure of
the terms representing the turbulence, the model of standard two equations k- is the most
widely used. However, when the effects of low Reynolds numbers should be considered
(when molecular viscosity cannot be neglected), damping functions should be inserted
resulting in a kind of k- for low Reynolds numbers. This thesis aims to present the
development of a mathematical atmospheric dispersion model, whose scientific
contribution is the development of empirical equations to define the damping function
(𝑓�µ) in the calculation of turbulent viscosity, in addition the functions "walls" commonly
used by commercial computer codes. As a computational tool, CFX® software has been
used to perform fluid dynamics simulation. For the validation of the model, the data from
the Copenhagen experiment were used. The statistical indices of the model were also
compared with the results of other studies found in the literature. The results showed that
the proposed methodology was able to simulate the field experiment with a very
satisfactory level, reaching a normalized mean square error (NMSE) of 0.02 and a
correlation factor (Color) of 0.95.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:riufcg/328 |
| Date | 26 March 2018 |
| Creators | GOMES, Valério de Araújo. |
| Contributors | ALVES, José Jailson Nicácio., PEREIRA NETO, Antonio Tavernard., SILVA, José Nilton, VIEIRA, Fernando Fernandes., LIMA, Antonio Gilson Barbosa de., SILVA JÚNIOR, Heleno Bispo da Silva. |
| Publisher | Universidade Federal de Campina Grande, PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA, UFCG, Brasil, Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca de Teses e Dissertações da UFCG, instname:Universidade Federal de Campina Grande, instacron:UFCG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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