Projetos

Projeto Túnel de Vento

Uma das grandes limitações encontradas no desenvolvimento de estudos de contaminação ambiental em regiões com topografia complexa está associada a impossibilidade prática de se efetuar campanhas observacionais em mais de um ponto de observação que, além dos parâmetros meteorológicos, incluam também medidas de concentração de poluentes associada a uma fonte com intensidade conhecida.

Este problema é bastante crítico em regiões com topografia complexa e ocupação do solo heterogênea como no caso de Iperó (Figura 1) e da região metropolitana de São Paulo (Figura 2).

O túnel de vento permite a realizar estudos do efeito da topografia sobre o transporte de poluentes na CLP através da visualização da trajetória de materiais lançados no escoamento (“traçadores”) e de medidas precisas da velocidade do escoamento em vários pontos de forma simultâneas.

A partir de 1998 o grupo de micrometeorologia iniciou a sua participação do projeto de construção de um Túnel de Vento de Camada Limite Atmosférico, (Proc. FAPESP No. 98/15402 – 5) do programa de Equipamentos Multiusuários da FAPESP, coordenado pelo Laboratório de Vazão do Instituto de Pesquisa Tecnológicas do Estado de São Paulo.

Este túnel de vento, inaugurado em 2002, está sendo utilizado para efetuar simulações analógicas das trajetórias de poluentes atmosféricos nas regiões de topografia complexa de Iperó e da Cidade de São Paulo.

O túnel de camada limite atmosférica (Figura 4) tem 36 metros de comprimento, com 2 metros de altura, regulável, e uma área de ensaio de 3 metros de diâmetro. As medidas de velocidade de vento são feitas com anemômetro de fio quente e tubo de Pitot, utilizando um sistema de posicionamento (robô) com precisão de 1 mm em cada coordenada.

Um exemplo de perfis verticais médios observados em dois ensaios no túnel de vento utilizando velocidade de escoamento máxima de 18 m/s, obtidos para 300 e 400 rpm (rotação do ventilador).

Observa-se que os perfis médios obedecem a lei da parede e estão associados a um único comprimento de rugosidade aerodinâmico igual a 0.02 mm, com erro relativo de 20%.

Marques Filho, E.P., 2004: Investigação da CLP convectiva com modelo LES aplicado a dispersão de poluentes. Tese de Doutorado. Departamento de Ciências Atmosféricas. Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas. Universidade de São Paulo. São Paulo. SP. Brasil. 128 pp.

Marques Filho E.P. and Oliveira A.P., 2003: Large Eddy Simulation of na Instantaneous Line Source in Highly Convective Boundary Layer. Proceedings of 4th International conference on Urban Air Quality, March, 24-28, Prague, Czech Republic, 2003.

Karam H., Oliveira A.P. and Soares J, 2003: Application of Mass Conservation Method to Investigate the Wind Patterns over an Area of Complex Topography. Revista Brasileira de Ciências Mecânicas, 25(2), 115 - 121.

Marques E.P., Oliveira A.P., Karam H.A. e Rizza U., 2003: Simulação Numérica do Transporte de um Poluente Inerte e Passivo na CLP Convectiva através de um modelo LES. Revista Ciência e Natura, 1, 83-96.

Oliveira A.P., Bornstein R. and Soares J., 2003: Annual and diurnal wind patterns in the city of São Paulo. Water, Air and Soil Pollution: FOCUS, 3, 03 - 15.

Oliveira A.P., Bornstein R. and Soares J., 2001: Annual and diurnal wind patterns in the City of São Paulo. Proceedings of the second international symposium on air quality management at urban, regional and global scales, 24-28 September 2001, Estanbul, Turkey, 7-14.