INVESTIGAÇÃO NUMÉRICA DO ESCOAMENTO DENTRO E ACIMA DO DOSSEL DE FLORESTAS

• Autor(a) principal: REGINALDO ROSA COTTO DE PAULA
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
• Texto Completo: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11570@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11570@2

Neste trabalho três métodos foram utilizados para estudar o escoamento turbulento em regiões de florestas. No primeiro método, a influência da vegetação no escoamento foi modelada através da adição de termos fontes nas equações de quantidade de movimento, energia cinética turbulenta e sua taxa de dissipação. No segundo, a vegetação foi considerada um meio poroso homogêneo. Finalmente, a camada do dossel foi representada por modelos 3-D de árvores, consideradas como obstáculos individuais. As equações foram resolvidas através do modelo de turbulência k −E padrão com o programa comercial FLUENT 6.2.16. As previsões dos perfis verticais da velocidade do vento médio, da intensidade da turbulência e dos tensores de Reynolds, foram comparadas com dados de experimentos de túnel de vento. Os resultados preditos dos perfis verticais da velocidade média e intensidade da turbulência, na primeira e na segunda metodologias, apresentaram boa concordância com os valores experimentais, porém, foram observadas discrepâncias nos perfis modelados do tensor de Reynolds. Entretanto, qualitativamente, a modelagem consegue capturar o comportamento físico do tensor de Reynolds no interior de florestas. Uma possível explicação para este fato, é que o modelo considera a isotropia para a viscosidade turbulenta, implicando na incapacidade de prever qualquer forte anisotropia do campo turbulento. Na terceira metodologia, as previsões dos perfis verticais de velocidade média e intensidade da turbulência apresentaram discrepâncias em relação às medições. Porém, os perfis verticais do tensor de Reynolds apresentaram boa concordância. Todos os perfis verticais da velocidade média apresentaram um ponto de inflexão na interface vegetação-atmosfera, característico de uma camada de mistura. Nas duas primeiras metodologias, este padrão foi confirmado nos perfis de tangente hiperbólica de uma camada de mistura.