Análise experimental no túnel de vento dos processos de difusão de gases poluentes na atmosfera

Abstract

O objetivo deste trabalho é o estudo de pro blemas de dispersão de poluentes na atmosfera em túneis de vento. A utilização de um modelo em escala reduzida fornece a capacidade de analisar o processo de dispersão em situações complexas. Também per mite a avaliação de diferentes alternativas para o pro jeto da fonte de emissão. A simulação do processo de dispersão de poluentes no túnel de vento requer dois conjuntos de critérios de similaridade, o primeiro esta belece que o escoamento no interior do túnel de vento deve ser semelhante ao vento natural na camada limite atmosférica, e o segundo que as características da fon te no modelo devem ser semelhantes às do protótipo. Neste trabalho, são estudados os critérios de seme lhança do escoamento atmosférico e a fonte de emissão para reproduzir o processo de dispersão, e fazer uma primeira abordagem ao estudo experimental deste fe nômeno. Na primeira parte, são apresentados os resul tados de um estudo de visualização de um processo de dispersão realizado no túnel de vento da Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Nordeste, utilizando fumaça e considerando três velocidades de operação. O estudo da evolução da pluma simulada foi realizado a partir do processamento digital de imagens obtidas durante o teste. Analisa-se também a elevação da pluma comparando as medições com valores teóri cos. Finalmente, são apresentados resultados de medi ções preliminares de experimentos para avaliar o cam po de concentração de uma emissão de gás muito leve, utilizando um modelo em escala reduzida.

The objective of this work is the study of atmospheric pollutants dispersion problems in wind tunnels. The use of a reduced scale model provides the ability to analyze the process of dis persion in complex models. It also allows the study of different situations and alternatives in the source design. The wind tunnel pollutants dispersion sim ulation requires two sets of similarity criteria; the first established that the wind tunnel flow must be similar to natural wind in the atmospheric bound ary layer, and the second, that the model source characteristics must be similar to prototype. In this work, the similarity criteria of the atmospheric flow and the emission source are studied to reproduce dispersion processes and develop a first approach to the experimental study of this phenomenon. Firstly, the results of a visualization dispersion pro cess test performed at the wind tunnel of the Fac ultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Nordeste, using smoke as a tracer and considering three operation velocities are presented. The study of the plume evolution was made by image digital processing and the plume rise is also discussed by comparison of measurements with theoretical val ues. Finally, preliminary experiments results are presented to evaluate concentration field from an isolated point emission source using a light gas and reduced scale model.