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Previous issue date: 2016-07-15 / 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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace2.ufes.br:10/9434 |
| Date | 15 July 2016 |
| Creators | COSTA, I. B. |
| Contributors | FRANCA, F. H. R., Reis Jr, N.C., SANTOS, J. M. |
| Publisher | Universidade Federal do Espírito Santo, Mestrado em Engenharia Ambiental, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, UFES, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFES, instname:Universidade Federal do Espírito Santo, instacron:UFES |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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