Desenvolvimento de um modelo lagrangeano para dispersão de poluentes em condições de vento fraco

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sallet, Marieli
Data de Publicação: 2007
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
Texto Completo: http://repositorio.ufpel.edu.br/handle/ri/2183
Resumo: Currently, the search for analytical solutions for the dispersion problems is one of the main research subjects in the pollutant dispersion modeling. These solutions become important due to the intention to obtain dispersion models that generate reliable results in a small computational time, which are of great interest for regulatory air quality applications. Lagrangian particle models are an important and effective tool to simulate the atmospheric dispersion of airborne pollutants. These models are based on the Langevin equation, which is derived from the hypothesis that the velocity is given by the combination between a deterministic term and a stochastic term. In this work is presented a new Lagrangian particle model to simulate the pollutant dispersion in low wind speed conditions. During low wind speed, the diffusion of a pollutant in the planetary boundary layer (PBL) is indefinite and it has been observed that the plume is subject to a great deal of horizontal undulations, which are called plume meandering. The method proposed leads to a stochastic integral equation whose solution has been obtained through the Method of Successive Approximations or Picard s Iteration Method. The integral equation is written in terms of the real and imaginary parts of the complex function before performing the multiplication of the integrating factor, expressed by the Euler formula, inside and outside of the integral solution. To take account the meandering effect, the Frenkiel s Eulerian autocorrelation functions for low wind conditions is included naturally in the model. The new approach has been evaluated through the comparison with experimental data and other different dispersion models. Particularly, the results obtained by the model agree very well with the experimental data, indicating the model represents the dispersion process correctly in low wind speed conditions. It is also possible to verify that the new model results are better than ones obtained by the other models. The analytical feature of the technique and the natural inclusion of the Frenkiel s Eulerian autocorrelation function become the model more accurate than other models.
id UFPL_3e5dda8898baed91f9118f0016933b93
oai_identifier_str oai:guaiaca.ufpel.edu.br:123456789/2183
network_acronym_str UFPL
network_name_str Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
repository_id_str
spelling 2014-08-20T14:25:46Z2007-10-292014-08-20T14:25:46Z2007-02-23SALLET, Marieli. Desenvolvimento de um Modelo Lagrangeano para Dispersão de Poluentes em Condições de Vento Fraco. 2007. 61 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) - Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2007.http://repositorio.ufpel.edu.br/handle/ri/2183Currently, the search for analytical solutions for the dispersion problems is one of the main research subjects in the pollutant dispersion modeling. These solutions become important due to the intention to obtain dispersion models that generate reliable results in a small computational time, which are of great interest for regulatory air quality applications. Lagrangian particle models are an important and effective tool to simulate the atmospheric dispersion of airborne pollutants. These models are based on the Langevin equation, which is derived from the hypothesis that the velocity is given by the combination between a deterministic term and a stochastic term. In this work is presented a new Lagrangian particle model to simulate the pollutant dispersion in low wind speed conditions. During low wind speed, the diffusion of a pollutant in the planetary boundary layer (PBL) is indefinite and it has been observed that the plume is subject to a great deal of horizontal undulations, which are called plume meandering. The method proposed leads to a stochastic integral equation whose solution has been obtained through the Method of Successive Approximations or Picard s Iteration Method. The integral equation is written in terms of the real and imaginary parts of the complex function before performing the multiplication of the integrating factor, expressed by the Euler formula, inside and outside of the integral solution. To take account the meandering effect, the Frenkiel s Eulerian autocorrelation functions for low wind conditions is included naturally in the model. The new approach has been evaluated through the comparison with experimental data and other different dispersion models. Particularly, the results obtained by the model agree very well with the experimental data, indicating the model represents the dispersion process correctly in low wind speed conditions. It is also possible to verify that the new model results are better than ones obtained by the other models. The analytical feature of the technique and the natural inclusion of the Frenkiel s Eulerian autocorrelation function become the model more accurate than other models.Atualmente, a busca por soluções analíticas para os problemas de dispersão é um dos principais assuntos de pesquisa na modelagem da dispersão de poluentes. Estas soluções tornam-se importantes devido à intenção de obter modelos de dispersão que geram resultados confiáveis em um tempo computacional pequeno, que são de grande interesse para aplicações no controle da qualidade do ar. Modelos de partícula Lagrangeano são uma ferramenta importante e eficaz para simular a dispersão atmosférica de poluentes do ar. Esses modelos são baseados na equação de Langevin, que é derivada da hipótese que a velocidade é dada por uma combinação entre um termo determinístico e um termo estocástico. Neste trabalho é apresentado um novo modelo de partícula Lagrangeano para simular a dispersão de poluentes em condições de velocidade de vento fraco. Durante a velocidade de vento fraco, a difusão de um poluente na Camada Limite Planetária (CLP) é indefinida e tem sido observado que a pluma está sujeita a grandes ondulações horizontais, que são chamadas meandro do vento. O método proposto leva a uma equação integral estocástica cuja solução é obtida através do Método das Aproximações Sucessivas ou Método Iterativo de Picard. A equação integral é escrita em termos das partes real e imaginária da função complexa antes de realizar a multiplicação do fator integrante, expresso pela fórmula de Euler, dentro e fora da solução integral. Para considerar o efeito do meandro, as funções de autocorrelação Euleriana de Frenkiel para condições de vento fraco são incluídas naturalmente no modelo. A nova aproximação foi avaliada através da comparação com dados experimentais e outros diferentes modelos de dispersão. Particularmente, os resultados obtidos pelo modelo concordam muito bem com os dados experimentais, indicando que o modelo representa o processo de dispersão corretamente em condições de velocidade de vento fraco. Também é possível verificar que os resultados do novo modelo são melhores do que os obtidos pelos outros modelos. A característica analítica da técnica e a inclusão natural da função de autocorrelação Euleriana de Frenkiel tornam o modelo mais exato que os outros modelos.application/pdfporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em MeteorologiaUFPelBRMeteorologiaModelo de dispersão lagrangeanoCondição de vento fracoMeandro do ventoMétodo iterativo de PicardLagrangian dispersion modelLow wind conditionPlume meanderingPicard Iterative MethodCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIADesenvolvimento de um modelo lagrangeano para dispersão de poluentes em condições de vento fracoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://lattes.cnpq.br/6325264174761633http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763793A0Campos, Cláudia Rejane Jacondino dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784259Y8&dataRevisao=nullCarvalho, Jonas da CostaSallet, Marieliinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELORIGINALdissertacao_marieli_sallet.pdfapplication/pdf231023http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/2183/1/dissertacao_marieli_sallet.pdff445526b62fbfcde40fb1bc5ca90923aMD51open accessTEXTdissertacao_marieli_sallet.pdf.txtdissertacao_marieli_sallet.pdf.txtExtracted Texttext/plain84217http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/2183/2/dissertacao_marieli_sallet.pdf.txta516a369832c58e72b7c8301b5f405baMD52open accessTHUMBNAILdissertacao_marieli_sallet.pdf.jpgdissertacao_marieli_sallet.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1379http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/2183/3/dissertacao_marieli_sallet.pdf.jpgc34d61d72d297bcf5811b5599acf0161MD53open access123456789/21832019-09-26 10:43:13.538open accessoai:guaiaca.ufpel.edu.br:123456789/2183Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufpel.edu.br/oai/requestrippel@ufpel.edu.br || repositorio@ufpel.edu.br || aline.batista@ufpel.edu.bropendoar:2019-09-26T13:43:13Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca - Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)false
dc.title.por.fl_str_mv Desenvolvimento de um modelo lagrangeano para dispersão de poluentes em condições de vento fraco
title Desenvolvimento de um modelo lagrangeano para dispersão de poluentes em condições de vento fraco
spellingShingle Desenvolvimento de um modelo lagrangeano para dispersão de poluentes em condições de vento fraco
Sallet, Marieli
Modelo de dispersão lagrangeano
Condição de vento fraco
Meandro do vento
Método iterativo de Picard
Lagrangian dispersion model
Low wind condition
Plume meandering
Picard Iterative Method
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA
title_short Desenvolvimento de um modelo lagrangeano para dispersão de poluentes em condições de vento fraco
title_full Desenvolvimento de um modelo lagrangeano para dispersão de poluentes em condições de vento fraco
title_fullStr Desenvolvimento de um modelo lagrangeano para dispersão de poluentes em condições de vento fraco
title_full_unstemmed Desenvolvimento de um modelo lagrangeano para dispersão de poluentes em condições de vento fraco
title_sort Desenvolvimento de um modelo lagrangeano para dispersão de poluentes em condições de vento fraco
author Sallet, Marieli
author_facet Sallet, Marieli
author_role author
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6325264174761633
dc.contributor.advisorLattes.por.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763793A0
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Campos, Cláudia Rejane Jacondino de
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784259Y8&dataRevisao=null
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Carvalho, Jonas da Costa
dc.contributor.author.fl_str_mv Sallet, Marieli
contributor_str_mv Campos, Cláudia Rejane Jacondino de
Carvalho, Jonas da Costa
dc.subject.por.fl_str_mv Modelo de dispersão lagrangeano
Condição de vento fraco
Meandro do vento
Método iterativo de Picard
topic Modelo de dispersão lagrangeano
Condição de vento fraco
Meandro do vento
Método iterativo de Picard
Lagrangian dispersion model
Low wind condition
Plume meandering
Picard Iterative Method
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA
dc.subject.eng.fl_str_mv Lagrangian dispersion model
Low wind condition
Plume meandering
Picard Iterative Method
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA
description Currently, the search for analytical solutions for the dispersion problems is one of the main research subjects in the pollutant dispersion modeling. These solutions become important due to the intention to obtain dispersion models that generate reliable results in a small computational time, which are of great interest for regulatory air quality applications. Lagrangian particle models are an important and effective tool to simulate the atmospheric dispersion of airborne pollutants. These models are based on the Langevin equation, which is derived from the hypothesis that the velocity is given by the combination between a deterministic term and a stochastic term. In this work is presented a new Lagrangian particle model to simulate the pollutant dispersion in low wind speed conditions. During low wind speed, the diffusion of a pollutant in the planetary boundary layer (PBL) is indefinite and it has been observed that the plume is subject to a great deal of horizontal undulations, which are called plume meandering. The method proposed leads to a stochastic integral equation whose solution has been obtained through the Method of Successive Approximations or Picard s Iteration Method. The integral equation is written in terms of the real and imaginary parts of the complex function before performing the multiplication of the integrating factor, expressed by the Euler formula, inside and outside of the integral solution. To take account the meandering effect, the Frenkiel s Eulerian autocorrelation functions for low wind conditions is included naturally in the model. The new approach has been evaluated through the comparison with experimental data and other different dispersion models. Particularly, the results obtained by the model agree very well with the experimental data, indicating the model represents the dispersion process correctly in low wind speed conditions. It is also possible to verify that the new model results are better than ones obtained by the other models. The analytical feature of the technique and the natural inclusion of the Frenkiel s Eulerian autocorrelation function become the model more accurate than other models.
publishDate 2007
dc.date.available.fl_str_mv 2007-10-29
2014-08-20T14:25:46Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2007-02-23
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-08-20T14:25:46Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SALLET, Marieli. Desenvolvimento de um Modelo Lagrangeano para Dispersão de Poluentes em Condições de Vento Fraco. 2007. 61 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) - Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2007.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufpel.edu.br/handle/ri/2183
identifier_str_mv SALLET, Marieli. Desenvolvimento de um Modelo Lagrangeano para Dispersão de Poluentes em Condições de Vento Fraco. 2007. 61 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) - Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2007.
url http://repositorio.ufpel.edu.br/handle/ri/2183
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pelotas
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Meteorologia
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFPel
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Meteorologia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pelotas
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
instname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)
instacron:UFPEL
instname_str Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)
instacron_str UFPEL
institution UFPEL
reponame_str Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
collection Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
bitstream.url.fl_str_mv http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/2183/1/dissertacao_marieli_sallet.pdf
http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/2183/2/dissertacao_marieli_sallet.pdf.txt
http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/2183/3/dissertacao_marieli_sallet.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv f445526b62fbfcde40fb1bc5ca90923a
a516a369832c58e72b7c8301b5f405ba
c34d61d72d297bcf5811b5599acf0161
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca - Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)
repository.mail.fl_str_mv rippel@ufpel.edu.br || repositorio@ufpel.edu.br || aline.batista@ufpel.edu.br
_version_ 1801846911545638912