Simulação tridimensional da dispersão de poluentes considerando o fechamento não local da turbulência
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca |
Texto Completo: | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9210 |
Resumo: | A hipótese de transporte por gradiente é uma das maneiras mais utilizadas para resolver o problema de fechamento da equação de advecção-difusão, que assume que o fluxo turbulento da concentração é proporcional à magnitude do gradiente de concentração média. Entretanto, a hipótese de transporte por gradiente não é válida na parte superior da camada limite convectiva, pois nessa região se tem a presença de um fluxo contragradiente. Considerando o fechamento não local da turbulência, pode ser levada em conta a assimetria no processo da dispersão de poluentes na atmosfera. Com isso, pode ser utilizada uma equação genérica para a difusão turbulenta considerando-se que o fluxo mais a sua derivada são proporcionais ao gradiente médio fazendo com que apareça um termo adicional na equação que é associado ao termo de contragradiente. O objetivo desse trabalho é avaliar a dispersão de poluentes na atmosfera, considerando a equação de advecção-difusão transiente tridimensional, incluindo a difusão longitudinal e o fechamento não local da turbulência. A solução do problema proposto é encontrada utilizando técnicas de transformadas integrais. Para a obtenção dos resultados e avaliação do modelo foram utilizados dados dos experimentos difusivos IIT-Delhi e Copenhagen. O modelo simulou de forma satisfatória a concentração de poluentes quando comparado aos dados experimentais e a resultados da literatura. |
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2023-03-31T20:30:53Z2023-03-31T20:30:53Z2022-12-15SILVEIRA, Viliam Cardoso da. Simulação tridimensional da dispersão de poluentes considerando o fechamento não local da turbulência. 2022. 67 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Matemática) – Instituto de Física e Matemática, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2022http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9210A hipótese de transporte por gradiente é uma das maneiras mais utilizadas para resolver o problema de fechamento da equação de advecção-difusão, que assume que o fluxo turbulento da concentração é proporcional à magnitude do gradiente de concentração média. Entretanto, a hipótese de transporte por gradiente não é válida na parte superior da camada limite convectiva, pois nessa região se tem a presença de um fluxo contragradiente. Considerando o fechamento não local da turbulência, pode ser levada em conta a assimetria no processo da dispersão de poluentes na atmosfera. Com isso, pode ser utilizada uma equação genérica para a difusão turbulenta considerando-se que o fluxo mais a sua derivada são proporcionais ao gradiente médio fazendo com que apareça um termo adicional na equação que é associado ao termo de contragradiente. O objetivo desse trabalho é avaliar a dispersão de poluentes na atmosfera, considerando a equação de advecção-difusão transiente tridimensional, incluindo a difusão longitudinal e o fechamento não local da turbulência. A solução do problema proposto é encontrada utilizando técnicas de transformadas integrais. Para a obtenção dos resultados e avaliação do modelo foram utilizados dados dos experimentos difusivos IIT-Delhi e Copenhagen. O modelo simulou de forma satisfatória a concentração de poluentes quando comparado aos dados experimentais e a resultados da literatura.The gradient transport hypothesis is one of the most used ways to solve the advectiondiffusion equation closure problem, which assumes that the concentration turbulent flow is proportional to the mean concentration gradient magnitude. However, the gradient transport hypothesis is not valid in the top of the convective boundary layer, because in this region there is the presence of a countergradient flow. Considering the non-local turbulence closure, can be taken into account the asymmetry in the pollutants dispersion process in the atmosphere. Thus, a generic equation for turbulent diffusion can be used, considering that the flux plus its derivative are proportional to the average gradient, causing an additional term to appear in the equation that is associated with the countergradient term. The aim of this work is to evaluate the pollutants dispersion in the atmosphere, considering the transient threedimensional advection-diffusion equation, the longitudinal diffusion and non-local turbulence closure term. The proposed problem solution is found using integral transform techniques. To obtain the results and evaluate the model, data from IIT-Delhi and Copenhagen diffusion experiments were used. The model satisfactorily simulated the pollutants concentration when compared to experimental data and literature results.Sem bolsaporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Modelagem MatemáticaUFPelBrasilInstituto de Física e MatemáticaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICAModelagem matemáticaEquação de advecção-difusãoTécnica GILTTDispersão de poluentesSimulação tridimensional da dispersão de poluentes considerando o fechamento não local da turbulênciaThree-dimensional simulation of the pollutant dispersion considering non-local turbulence closureinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://lattes.cnpq.br/1723649311410460Buske, DanielaWeymar, Guilherme JahneckeSilveira, Viliam Cardoso dainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELTEXTdissertacao_viliam_cardoso_da_silveira.pdf.txtdissertacao_viliam_cardoso_da_silveira.pdf.txtExtracted texttext/plain111577http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9210/6/dissertacao_viliam_cardoso_da_silveira.pdf.txt9963c6ffcfb87ca6e5ebaacdf09838a3MD56open accessTHUMBNAILdissertacao_viliam_cardoso_da_silveira.pdf.jpgdissertacao_viliam_cardoso_da_silveira.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1213http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9210/7/dissertacao_viliam_cardoso_da_silveira.pdf.jpg2bc5d6142010c45018a461cb085cd8e6MD57open accessORIGINALdissertacao_viliam_cardoso_da_silveira.pdfdissertacao_viliam_cardoso_da_silveira.pdfapplication/pdf1057504http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9210/1/dissertacao_viliam_cardoso_da_silveira.pdfaa6dc9e4aea0eb3d535469b0d3aa0637MD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; 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