Modelagem tridimensional da dispersão de efluentes em um trecho de rio utilizando a fluido dinamica computacional

AUTOR(ES)

Kelerson Modenesi

DATA DE PUBLICAÇÃO

2001

RESUMO

O rápido crescimento dos centros urbanos e da atividade industrial tem indicado uma necessidade crescente de estudar os efeitos da ação do homem nas águas, no ar e no solo. Estudos têm mostrado que a humanidade experimentará severa falta de água nas próximas décadas. Toma-se portanto primordial o desenvolvimento de novas técnicas e modelos com o objetivo de minimizar a emissão de poluentes. Também é importante avaliar, de uma maneira eficiente, qual seria o impacto ambiental causado por novas emissões de poluentes em rios. Isto é importante especialmente para o Brasil, uma vez que não há até o momento ferramentas desenvolvidas que atendam a estas necessidades. Neste contexto, este trabalho apresenta um modelo Fluidodinâmico Computacional (CFD - do inglês Computational Fluid Dynamics) tridimensional para simular a dispersão de uma substância ao longo de um rio. As equações de conservação de massa e movimento foram resolvidas pelos métodos numéricos utilizados no modelo. O leito do rio é representado por uma calha cilíndrica de seção transversal semi-elíptica, de forma que é possível representar rios de largura e profundidade quaisquer. O modelo também assume que o rio não possui curvas. Embora simples esta geometria é capaz de representar bem o comportamento real da maioria dos rios. No modelo, o perfil de velocidades axiais é calculado usando o Método das Diferenças Finitas de 4a Ordem, e os perfis de concentração são integrados ao longo da direção axial usando o Método de Runge-Kutta de 4a Ordem. Os principais resultados obtidos revelam que a metodologia proposta, baseada em técnicas de CFD, mostra-se como uma boa ferramenta para a avaliação do impacto ambiental causado pela emissão de poluentes em rios receptores. A principal característica do programa computacional desenvolvido na Dissertação é a sua rapidez de solução, especialmente quando comparado com outros pacotes de CFD do mercado

ASSUNTO(S)

dispersão transformação de coordenadas agua - poluição modelos matematicos engenharia ambiental residuos industriais - aspectos ambientais

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