Modelagem da dispersão de material particulado na atmosfera a partir de fontes estacionárias utilizando fluidodinâmica computacional.

Abstract

\n Neste trabalho propõe-se uma análise da dispersão de material particulado gerado por fontes estacionárias, aplicando ferramentas de Fluidodinâmica Computacional (em inglês Computatonal Fluid Dynamics, CFD), usando um modelo Euleriano para o escoamento e Lagrangeano para as partículas, em estado estacionário no software Fluent. A verificação da modelagem é apresentada em duas sessões, a primeira compreende o estudo do escoamento atmosférico em condições de estabilidade neutra incluindo os efeitos das heterogeneidades do terreno, no caso, um monte de 126m de altura em escala real. Foram comparados diferentes modelos de turbulência: padrão, RNG e parametrizado para o caso atmosférico. Os três modelos apresentaram desempenho semelhante e descrevem satisfatoriamente as tendências dos dados experimentais. A segunda, o modelo lagrangeano baseado no tempo de vida dos turbilhões (em inglês Discrete Random Walk, DRW) foi utilizado para representar a distribuição de concentrações de material particulado em um ambiente confinado. Os resultados numéricos descrevem satisfatoriamente os perfis de concentrações das partículas, porém subestimam os valores na região próxima à parede, o que indicaria que uma melhor aproximação da deposição das partículas deve ser considerada. Após estes estudos, esta abordagem euleriana-lagrangeana foi aplicada ao caso da dispersão de material particulado em condições de atmosfera neutra em uma região do Polo Cerâmico de Santa Gertrudes-SP, local responsável pela maior produção de revestimentos cerâmicos do Brasil. O trânsito de caminhões nas estradas não pavimentadas foi identificado como fonte de material particulado que atinge o perímetro urbano da cidade. Estudaram-se também as contribuições das atividades referentes à exploração das minas de argila e a preparação do solo para uso agrícola, apesar desta última não soma uma carga relevante ao ser comparada com as duas anteriores. Além da influência das fontes mencionadas, fontes de origem industriais localizadas dentro da cidade também foram consideradas no cenário.\n