IMPACTO DO ACOPLAMENTO DE MODELAGEM METEOROLÓGICA WRF COM MODELAGEM CFD DE MICROESCALA NO ESTUDO DO CAMPO DE VENTO NO INTERIOR DO DOSSEL URBANO
Nome: Felipe Simões Maciel
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 19/02/2020
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| Neyval Costa Reis Jr. | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| Elisa Valentim Goulart | Coorientador |
| Jane Meri Santos | Examinador Interno |
| Murilo Pereira de Almeida | Examinador Externo |
| Neyval Costa Reis Jr. | Orientador |
Resumo: O presente trabalho investiga o impacto do acoplamento de dados meteorológicos de
modelo de mesoescala como condições de contorno para modelos de microescala baseado em
CFD (Computational Fluid Dynamics) para uma área urbana real. Foram realizadas
simulações numéricas utilizando CFD, considerando dados de entrada transientes
provenientes do modelo WRF e de estação meteorológica fixa. A geometria estudada é
baseada em um bairro da área urbana real da Região Metropolitana da Grande Vitória. A
modelagem matemática CFD de microescala consiste na resolução das equações de
conservação de massa e momentum para o escoamento transiente. O modelo k-ε padrão foi
usado para o tratamento da turbulência. O acoplamento de dados de velocidade e direção do
vento provenientes do modelo de mesoescala (considerando a dinâmica macroscópica da
atmosfera) é feito por meio de uma User Defined Function (UDF), que basicamente acopla
dados do modelo WRF em pontos coincidentes com a entrada do domínio CFD. A mesma
UDF foi utilizada para acoplar dados da estação meteorológica do Aeroporto de Vitória como
dados de entrada para o domínio CFD. Com o objetivo de avaliar a precisão dos resultados
obtidos foi conduzida uma campanha de medição de velocidade e direção do vento em três
pontos dentro do bairro com 16 dias de duração. Os resultados obtidos mostram que a
viabilidade da utilização do acoplamento de dados meteorológicos de modelagem de
mesoescala e dados de estações de medição para estudos do campo de vento em microescala
por meio de CFD. Contudo, a qualidade dos resultados da metodologia de acoplamento é
fortemente dependente da qualidade dos dados provenientes do monitoramento ou da
modelagem de mesoescala. A utilização de acoplamento de dados de modelos de mesoescala
em modelagem CFD de microescala é importante principalmente em áreas onde não há
disponível estações de medição meteorológica. Neste sentido, fica disponível a possibilidade
de utilização de modelos como o WRF para geração de dados de entrada para estudos do
escoamento do ar em maiores detalhes dentro do dossel urbano por meio de CFD.
