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Numerical analysis and experimental validation of pollutant dispersion for the actual urban area of Niigata city, Japan

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Resumo:A dinâmica de fluídos computacional (CFD) está em uso crescente no que respeita à previsão do fluxo de vento e da dispersão de poluentes ao redor de edifícios. Para modelar o fluxo turbulento as equações Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) são frequentemente utilizadas em CFD. Na presente pesquisa, a previsão da dispersão de poluentes é comparada através de valores obtidos em túnel de vento para duas configurações diferentes: um edifício isolado com um ventilador no topo deste (Case 1) e uma parte da área urbana da cidade de Niigata, Japão (Caso 2). Esta análise foi feita através do fluxo de vento e da concentração de poluentes usando RANS. O Caso 1 usou três modelos de turbulência: modelo k-ε RNG, modelo k-ε Realizble e RSM. Todos apresentaram resultados subestimados em relação aos obtidos em túnel de vento por Li e Meroney (1983). Dando especial atenção à recirculação no topo do edifício, diminuindo o perfil da energia cinética de turbulência (k) até quatro vezes obtém-se resultados mais próximos das medições experimentais. Apenas o modelo k-ε Realizable falhou a previsão da recirculação no topo do edifício. Os modelos k-ε RNG e RSM apresentaram resultados aceitáveis perante as medições. O Caso 2 apresenta uma complexidade superior ao Caso 1 porque trata uma área urbana caracterizada por edifícios e ruas irregulares. Assim, torna-se difícil criar uma malha de alta qualidade. Para o fazer, a malha apresenta um total de células superior a 60 milhões. Uma simulação foi conduzida usando RANS. Os resultados foram validados através da informação providenciada pelo Instituto de Arquitectura do Japão (AIJ). As previsões para o fluxo de vento mostram concordância. As previsões de concentração mostram valores sobrestimados em algumas localizações, mas em geral os resultados estão de acordo com as medições em túnel de vento.
Autores principais:Pereira, Pedro Filipe Mendes
Assunto:CFD Dispersão de poluentes Edifícios Área urbana Modelação de turbulência Teses de mestrado - 2014
Ano:2014
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:Universidade de Lisboa
Idioma:inglês
Origem:Repositório da Universidade de Lisboa

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