Modelagem numérica da dispersão de poluentes na camada superficial atmosférica sob condições de forte instabilidade
Autor: Jaque Willian Scotton (Currículo Lattes)
Resumo
Este trabalho apresenta a modelagem e a simulação numérica da dispersão de poluentes na Camada Limite Atmosférica, sob condições de forte instabilidade. Trata-se de um estudo bidimensional e estacionário envolvendo uma fonte de poluente localizada nas proximidades da superfície terrestre, sobre terreno plano, com baixa rugosidade aerodinâmica. As equações de conservação da massa, da quantidade de movimento, da energia e de uma espécie química são resolvidas pelo Método dos Volumes Finitos, em coordenadas cartesianas e o fechamento da turbulência é baseado nas médias de Reynolds (modelos RANS), empregando-se o modelo k- para a determinação dos campos de velocidade, temperatura e, num caso específico, de concentração de poluente. Além da formulação baseada no conceito de viscosidade turbulenta, a parametrização do coeficiente de difusão vertical da equação de conservação de uma espécie química também emprega funções semi-empíricas, válidas para a Camada Limite Convectiva. Estes fechamentos distintos são comparados e os resultados obtidos através de cada formulação, confrontados com dados do clássico experimento de Prairie Grass, mostrando boa aceitação. Quando comparadas com outras modelagens encontradas na literatura, verifica-se ainda que a metodologia desenvolvida constitui-se numa alternativa relevante para a simulação numérica da dispersão de poluentes na atmosfera.