Avaliação das flutuações de concentração em uma pluma dedispersão de poluente

Schettini, E. B. C.

Souza, A. M. Loredo

Wittwer, A. R.

Ciência e Natura

Universidade Federal de Santa Maria: Portal de Periódicos Eletrônicos da UFSM

                          V Workshop Brasileiro de Micrometeorologia                                  141Avaliação das flutuações de concentração em uma pluma dedispersão de poluentesA. R. Wittwer1, A. M. Loredo-Souza2, E. B. C. Schettini31Facultad de Ingeniería, UNNE, Argentina2Laboratório de Aerodinâmica das Construções, UFRGS, Brasil.3Instituto de Pesquisas Hidráulicas, UFRGS, Brasil.e-mail: a_wittwer@yahoo.es1. IntroduçãoUma análise das flutuações de concentração, produto do proces-so de dispersão, no campo próximo a uma fonte de emissão pontual é rea-lizada utilizando um modelo em escala reduzida em túnel de vento. Sãoobtidas as distribuições de probabilidade das flutuações de concentraçãoconsideradas como variáveis aleatórias. A intermitência do processo, defi-nida pelos picos ocasionais que acontecem durante períodos de valor nulodo processo, é analisada a partir destas funções de distribuição de probabi-lidade.2. Descrição dos experimentosOs experimentos foram desenvolvidos no túnel de vento “Prof.Joaquim Blessmann” da Universidade Federal do Rio Grande do Sul(UFRGS), utilizando uma simulação de camada limite correspondente aum terreno suburbano [Wittwer et al., 2003]. A escala geométrica é 1:300,coincidente com o fator de escala da simulação. O modelo da fonte deemissão tem uma altura de 250 mm e 20 mm de diâmetro, tendo sidoemitido hélio puro com vazões constantes. Na figura 1 indica-se a disposi-ção com relação ao vento incidente e o entorno da chaminé. No esquema,D é o diâmetro da chaminé e x indica a distância medida desde a chaminé aoponto de medição.A velocidade do escoamento na altura da chaminé foiU  =  0,85 m/s e a velocidade da emissão Ws = 0,56 m/s. Os valores dosparâmetros adimensionais que permitem caracterizar o caso (relação develocidades, quantidade de movimento e número de Froude densimétrico)também foram determinados [Wittwer et al., 2005].142                                             Ciência e Natura Especial, UFSMFigura 1. Configuração da fonte de emissão.Para o estudo do processo de dispersão da pluma foi avaliado ocampo de concentrações a sotavento da fonte de emissão. As mediçõesforam realizadas com uma sonda aspirante baseada na técnica deanemometria a fio quente, que permite medir a concentração instantâneade misturas binárias de gases. Em diferentes pontos da pluma foram obti-das as amostras da concentração com uma taxa de aquisição de 1024 Hz, eum minuto de duração, e a função de densidade de probabilidade (f.d.p.)foi calculada para cada registro. Representada graficamente no formatoWeibull, a declividade da probabilidade acumulada indica o grau deintermitência das concentrações [Cheung & Melbourne, 2000].                          V Workshop Brasileiro de Micrometeorologia                                  1433. ResultadosA figura 2 representa a f.d.p. acumulada Q, em função da médiadividida pelo desvio padrão (c/sdv), para sete pontos na vertical, corres-pondentes à posição horizontal x/H = 0,66, a sotavento da emissão.No centro da pluma (localizado em z/H = 1,16, deslocado devi-do à ação de Ws), a declividade da f.d.p. é maior do que nos extremos, indi-cando um baixo grau de intermitência. A inclinação das curvas decrescedesde a posição central , para os extremos da pluma (superior: z/H = 1,42,inferior: z/H = 0,90), mostrando o aumento da intermitência nas con-centrações em direção aos limites da mesma. Na figura são indicadas asretas de ajuste e a correspondente expressão para estes três pontos.4. Considerações finaisCom relação à análise das funções de probabilidade acumuladadas flutuações de concentração na pluma, alguns comportamentos caracte-rísticos foram detectados. O campo próximo mostra alta intermitência nosextremos superior e inferior e muito baixa no centro. No extremo inferiorda pluma, a intermitência é bastante menor do que no superior. Atualmen-te, estão sendo analisadas as características do processo nas regiões maisafastadas da fonte de emissão.Figura 2. Funções de probabilidade no formato Weibull.y = 0.0614x + 1.702y = 1.09x + 0.5371y = 0.5089x + 0.937100.511.52-1 0 1 2 3 4ln[c/sdv]ln[-ln(Q)] z/H=1.42z/H=1.34z/H=1.26z/H=1.16z/H=0.98z/H=0.94z/H=0.90Lineal (z/H=1.42)Lineal (z/H=1.16)Lineal (z/H=0.90)alta intermitênciabaixa intermitência144                                             Ciência e Natura Especial, UFSM5. ReferênciasCheung, J., Melbourne, W., Probability distribution of dispersion from amodel plume in turbulent wind, J.Wind Eng. Ind. Aerodyn. 87, 271-285,2000.Wittwer, A. R., Loredo-Souza, A. M., Camaño Schettini, E. B., Modela-gem do vento atmosférico para estudos de dispersão em túnel de vento,Ciência & Natura - III Workshop Brasileiro de Micrometeorologia, 217-220, 2003.Wittwer, A. R.; De Paoli, F.; Loredo-Souza, A. M.; Camaño Schettini, E.B., “Estudo em túnel de vento do campo de concentrações próximo auma fonte de emissão”, Ciência & Natura, - IV Workshop Brasileiro deMicrometeorologia, 433-436, 2005.

Avaliação das Flutuações de Concentração em uma Pluma de Dispersão de Poluentes

Wittwer, Adrián Roberto

Loredo-Souza, Acir Mércio

Camaño Schettini, Edith Beatriz

Lume 5.8

Portuguese

Avaliação das flutuações de concentração em uma pluma de dispersão de poluentes

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Avaliação das Flutuações de Concentração em uma Pluma de Dispersão de Poluentes

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