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Orientador(es)
Resumo(s)
Os modelos de Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) em larga escala não
conseguem representar em detalhe o escoamento atmosférico em uma cidade ou ambiente urbano. Quando a resolução numa malha computacional é maior ou equivalente
à escala característica dos obstáculos urbanos, estes constituem perturbações de submalha. Uma forma de contornar este problema consiste em parameterizar o efeito do
tecido urbano no escoamento através da inclusão do arrasto adicional na simulação de
larga escala. Tal pode ser feito aumentando artificialmente a rugosidade aerodinâmica
do terreno (z0) e deslocando a altura do nível do solo através de uma altura de deslocamento (d). Este trabalho simula, com o software de código aberto OpenFOAM, o escoamento da camada limite atmosférica sobre um domínio computacional que consiste numa matriz quadrada de cubos, adotando o modelo de turbulência k-ω SST. A independência da malha foi verificada. O arrasto de pressão e de fricção foram quantificados e, então, definido o coeficiente de arrasto urbano (Cd). Foram verificados os efeitos de um baixo número de Reynolds nos perfis de velocidade e no valor do coeficiente de atrito, que se mostraram irrelevantes, também foram calculados a rugosidade aerodinâmica do terreno e a altura de deslocamento. Os resultados foram obtidos para uma camada limite atmosférica neutra e hidrodinâmicamente estável e foram comparados com dados da bibliografia e com dados experimentais em túnel de vento, mostrando boa concordância.
Descrição
Palavras-chave
Dinâmica dos fluidos computacional Openfoam Parametrização Tecidos urbanos Rugosidade aerodinâmica
Contexto Educativo
Citação
Bittencourt, Bruno; Balsa, Carlos; Rodrigues, Carlos V. (2018). Simulação do escoamento atmosférico sobre topografia urbana idealizada através do OpenFOAM. In V Encontro de Jovens Investigadores do Instituto Politécnico de Bragança. Bragança
Editora
Instituto Politécnico de Bragança