Modelação do escoamento e da dispersão de poluentes atmosféricos em áreas urbanas

• Autor(a) principal: Amorim, Jorge Humberto de Melo Rosa
• Data de Publicação: 2003
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/4408
• topic: Poluição do ar - Teses de mestrado; Controlo da poluição - Simulação por computador; Qualidade do ar

Inserindo-se no contexto actual da avaliação com meios computacionais da qualidade do ar em zonas urbanas, a presente dissertação documenta a aplicação do modelo FLUENT na simulação numérica do escoamento e da dispersão do monóxido de carbono (CO) com origem no tráfego rodoviário. Do conjunto de características mais relevantes deste modelo CFD, indicado para a modelação de escoamentos altamente complexos, é de salientar a capacidade de geração de malhas de cálculo não-estruturadas. O processo de validação do FLUENT compôs-se de duas vertentes distintas mas complementares. Numa primeira fase foram utilizados como base de comparação os campos de vento e concentração medidos em túnel-de-vento para uma situação urbana idealizada e de geometria simples. Os resultados obtidos evidenciaram um bom comportamento do modelo face à informação obtida experimentalmente. Na etapa seguinte foi avaliado o desempenho do FLUENT por intercomparação com o modelo de escala local VADIS, vocacionado especificamente para o estudo da qualidade do ar. Para tal, foi realizada a simulação da dispersão de CO num domínio de cálculo definido na Baixa Pombalina, em Lisboa, durante um período de 24 horas consecutivas. Com este caso de estudo ficou patente a influência da qualidade dos dados de entrada, em especial meteorológicos e de emissões, sobre a exactidão dos resultados. A geometria simples desta área permitiu desenvolver uma abordagem adequada à utilização do FLUENT neste tipo de estudos. O FLUENT foi subsequentemente aplicado na simulação da dispersão de CO na Avenida Liberdade, em Lisboa, para um período de 24 horas distinto do anterior. Este domínio de cálculo engloba um conjunto de edifícios, ruas e árvores que conferiram ao problema uma maior complexidade geométrica. O modelo garantiu uma grande flexibilidade na operação de malhagem, permitindo a obtenção da resolução adequada nas zonas mais problemáticas ou de maior interesse do escoamento, sem contudo sobrecarregar o cálculo em termos computacionais. As simulações realizadas revelaram um bom comportamento do modelo face às medições de qualidade do ar realizadas. A consideração das zonas arborizadas como volumes porosos permitiu a identificação do pronunciado efeito destes elementos sobre o escoamento. O trabalho realizado propôs-se contribuir para o desenvolvimento de metodologias adequadas à avaliação da qualidade do ar por intermédio da aplicação de uma ferramenta numérica do tipo CFD. Com o actual avanço tecnológico, os modelos com estas características terão certamente no futuro um papel de grande importância na elaboração de estratégias abrangentes e integradas de gestão ambiental, em particular em zonas urbanas onde um risco potencial para a saúde humana existe.