Estudo da poluição atmosférica

A poluição do ar exterior é um dos principais problemas ambientais da atualidade . As zonas urbanas caracterizam-se por uma vasta gama de fontes de poluentes, como os sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (AVAC) dos edifícios, o tráfego, a indústria e até certas espécies de árvores, que contribuem para os riscos alergénicos.
A poluição atmosférica urbana está associada a uma vasta gama de efeitos agudos e crónicos para a saúde.

A ventilação eólica das zonas urbanas é crucial para a qualidade do ar exterior e interior. A qualidade do ar exterior pode ser melhorada pelo vento quando este ajuda a diluir e a eliminar os poluentes.
É por isso que os picos de poluição são geralmente observados nas cidades quando não há vento.

A qualidade do ar exterior também afecta a qualidade do ar interior através da ventilação mecânica e/ou natural, em que o ar interior é substituído por ar exterior.
Por outro lado, em zonas muito ventiladas, o conforto do vento e a segurança dos peões podem ser afectados negativamente.
Por conseguinte, em cada situação prática, é necessário encontrar um compromisso entre, por um lado, a ventilação urbana para a qualidade do ar exterior e interior e, por outro, o conforto e a segurança dos peões em termos de vento.

O fluxo de vento urbano está fortemente ligado à morfologia urbana como uma combinação de densidade urbana, disposição dos edifícios, forma e dimensões individuais.

Os fluxos de poluição urbana podem ser avaliados através de medições em grande escala.

Exemplo de modelação CFD de uma pluma térmica

O vídeo que se segue apresenta uma amostra de projectos CFD relacionados com a dispersão de partículas e a modelização do escoamento. Estes projectos abrangem uma série de aplicações centradas nas emissões de gases de escape, na dispersão de gases e no fluxo de partículas.
O principal objetivo de muitas destas análises é localizar determinadas espécies menores especificadas (gases, poeiras, etc.) e garantir que não estão a ser aspiradas por outros sistemas ou pelo ar fresco do escritório.

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Modelação da propagação da poluição atmosférica industrial

Metodologia de modelação CFD para a poluição urbana

A natureza da dispersão da poluição química fria ou quente do ar e a libertação de poeiras de todas as fontes são influenciadas pelo regime de ventos local.

Quando o vento circula em torno de um local urbanizado ou com um elevado grau de rugosidade, a sua velocidade e direção mudam: podem formar-se vórtices a diferentes escalas; para cada direção do vento, formam-se fenómenos locais onde o vento abranda ou acelera, outros onde os vórtices de vento são mais fortes ou mais fracos, onde a concentração de poluentes é maior ou menor.
É por estas razões que os parâmetros de propagação dos poluentes não são os mesmos para as diferentes direcções do vento.

O vento é instável e caracteriza-se por uma repetição irregular das direcções e das velocidades, geralmente ilustrada pela rosa dos ventos.
Estes dados podem ser conhecidos para cada localidade a partir dos resultados de observações meteorológicas a longo prazo.
A combinação dos resultados dos cálculos do fluxo de vento para todas as direcções do vento, tendo em conta a frequência dessas direcções, pode mostrar a distribuição desigual das concentrações médias anuais de poluentes a sotavento das zonas de emissão.

Ao analisar estes factores, podemos abordar as seguintes questões:

Estuda o impacto dos odores na cidade ou nas imediações de uma instalação industrial, agrícola ou de reprocessamento de resíduos.
Estuda o impacto na segurança ambiental, identificando as zonas onde a concentração máxima admissível (MPC) de poluentes pode ser ultrapassada
Analisa a distribuição desigual das concentrações de poluentes residuais.
Estudo de impacto em caso de libertação acidental de um poluente.