Estudo da dispersão de gases odorantes ao redor de obstáculos através do modelo de pluma flutuante
| Ano de defesa: | 2007 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Espírito Santo
BR Mestrado em Engenharia Ambiental Centro Tecnológico UFES Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.ufes.br/handle/10/3880 |
Resumo: | Atmospheric dispersion of odorous compounds can originateenvironment im-pacts, causing nuisance and health effects. One of the tools employed for studying these impacts are mathematical models, based on the solution of the pollutant transport equations. An important aspect is the ability of the models to include the effect of the presence of obstacles in the flow. Due to its easy and fast implementation gaussian models are employed but its original formulation doesn’t take into account the presence of obstacles, which presence augments turbulence generation and causes an increased dilution of the emitted com-pound. Ways to include these effects in gaussian models were the object of several authors. The present work studies the mathematical modeling of the atmospheric dispersion of odorous compounds using the fluctuating plume gaussian model along with sixdifferent approaches for taking the obstacles ef-fects into account. The fluctuating plume model states that atmospheric disper-sion of a pollutant is the result of turbulence and wind meandering. Both the concentration and fluctuation of the plume centerline will be the result of gauss-ian distributions. The methods employed permit the estimation ofthe impact caused by the pollutant giving results for concentrations during a specified av-eraging period, intermittency -defined as the time where the instant concentra-tion is higher than a defined threshold, and peak-to-mean ratio. The results are compared to wind tunnel measured data and show that the model is not com-pletely adequate for odor dispersion modeling, despiteshowing goodagree-ment with experimental datain terms ofaverage concentrationresults. The ob-stacle effects are well modeled in a qualitative manner. Intermittency results presented anunderestimate magnitude in regions near the sourceand are overestimated farther away from it. This result can be due to the obstacle mod-eling procedures or the dispersion parameters calculations. A modification in one of these dispersion parameters maintained the concentration and peak-to-mean results but provided an improved behavior for the intermittency results when compared to the wind tunnel data. |
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Estudo da dispersão de gases odorantes ao redor de obstáculos através do modelo de pluma flutuanteOdourFluctuating plumeDispersionPluma flutuanteControle de odorDispersãoControle de odorDispersãoModelagem gaussiana de pluma flutuanteEngenharia Ambiental628Atmospheric dispersion of odorous compounds can originateenvironment im-pacts, causing nuisance and health effects. One of the tools employed for studying these impacts are mathematical models, based on the solution of the pollutant transport equations. An important aspect is the ability of the models to include the effect of the presence of obstacles in the flow. Due to its easy and fast implementation gaussian models are employed but its original formulation doesn’t take into account the presence of obstacles, which presence augments turbulence generation and causes an increased dilution of the emitted com-pound. Ways to include these effects in gaussian models were the object of several authors. The present work studies the mathematical modeling of the atmospheric dispersion of odorous compounds using the fluctuating plume gaussian model along with sixdifferent approaches for taking the obstacles ef-fects into account. The fluctuating plume model states that atmospheric disper-sion of a pollutant is the result of turbulence and wind meandering. Both the concentration and fluctuation of the plume centerline will be the result of gauss-ian distributions. The methods employed permit the estimation ofthe impact caused by the pollutant giving results for concentrations during a specified av-eraging period, intermittency -defined as the time where the instant concentra-tion is higher than a defined threshold, and peak-to-mean ratio. The results are compared to wind tunnel measured data and show that the model is not com-pletely adequate for odor dispersion modeling, despiteshowing goodagree-ment with experimental datain terms ofaverage concentrationresults. The ob-stacle effects are well modeled in a qualitative manner. Intermittency results presented anunderestimate magnitude in regions near the sourceand are overestimated farther away from it. This result can be due to the obstacle mod-eling procedures or the dispersion parameters calculations. A modification in one of these dispersion parameters maintained the concentration and peak-to-mean results but provided an improved behavior for the intermittency results when compared to the wind tunnel data.A emissão atmosférica de compostos odorantes pode causar impactos ambientais, causando incômodo e trazendo prejuízos à saúde. Uma das ferramentas empregadas nos estudos desses impactos são os modelos matemáticos, baseados na solução das equações de transporte do poluente. Um aspecto importante é a capacidade dos modelos em incluir o efeito da presença de obstáculos no escoamento. Devido à facilidade e rapidez em sua aplicação, os modelos gaussianos são muitas vezes empregados, mas sua formulação original não leva em conta a presença de obstáculos. A presença de obstáculos aumenta a geração de turbulência, causando uma maior diluição do poluente emitido. A possibilidade de incluir estes efeitos na modelagem gaussiana foi objeto de estudo de vários autores. O presente trabalho estuda a modelagem matemática da dispersão atmosférica de compostos odorantes empregando a modelagem gaussiana de pluma flutuante empregada com seis diferentes abordagens para considerar os efeitos da presença do obstáculo. O modelo de pluma flutuante estabelece que a dispersão atmosférica de um poluente é o resultado da turbulência e do movimento oscilatório devido à variação da direção do vento, sendo que a concentração do poluente, bem como a variação da posição da pluma obedecem à distribuições gaussianas. A metodologia empregada permite a previsão do impacto causado fornecendo, além dos resultados de concentração média durante um determinado tempo de amostragem, informações quanto à intermitência tempo em que a concentração do composto ultrapassa um limiar definido. São fornecidos também informações quanto à relação entre o valor de pico e o valor médio da concentração no receptor. Os resultados da modelagem são comparados a dados obtidos em experimentos realizados em túnel de vento e mostram que o modelo não é completamente adequado ao emprego para estudo da dispersão atmosférica, apesar de mostrar concordância relativamente boa com os dados experimentais quanto à concentração média. Os resultados mostram que a influência do obstáculo é bem modelada qualitativamente. Os resultados da intermitência apresentaram magnitude subestimada pelo modelo em regiões próximas do obstáculo e superestimada em pontos mais afastados deste. Este resultado pode ser devido à maneira de modelar o efeito do formato do obstáculo ou à forma de determinação dos parâmetros de dispersão relativos à pluma flutuante. Uma modificação desses parâmetros manteve o resultado obtido para a concentração média e relação pico/média, porém alterou os resultados da intermitência, tornando-os de comportamento mais próximos ao observado em túnel de vento.Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em Engenharia AmbientalCentro TecnológicoUFESPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AmbientalReis Junior, Neyval CostaSantos, Jane MeriTeixeira, Edmilson CostaMoreira, Davidson MartinsDourado, Harerton Oliveira2016-08-29T15:09:35Z2016-07-112016-08-29T15:09:35Z2007-08-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfDOURADO, Harerton Oliveira. Estudo da dispersão de gases odorantes ao redor de obstáculos através do modelo de pluma flutuante. 2007. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2007.http://repositorio.ufes.br/handle/10/3880porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2024-07-17T17:01:45Zoai:repositorio.ufes.br:10/3880Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082024-07-17T17:01:45Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false |
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