Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.3.2004.tde-24072024-084807
Document
Auteur
Nom complet
Luiz Alexandre Garcia Aleixo
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2004
Directeur
Jury
Tachibana, Toshi Ichi (Président)
Morooka, Celso Kazuyuki
Maunsell, Michael George
Meneghini, Julio Romano
Petreche, Joao Roberto Diego
Titre en portugais
Raios de espalhamento do óleo em meio aquático - simulações e cálculos.
Mots-clés en portugais
Método dos Elementos Finitos
Petróleo
Poluição do mar
Resumé en portugais
Os derramamentos de óleo em ambientes aquáticos, pelos danos que causam, merecem atenção especial. Apesar da imensidão dos oceanos, suas capacidades de regeneração não são proporcionais às suas dimensões. O conhecimento dos mecanismos de resposta a este tipo de poluição ambiental, a previsão do comportamento da mancha e a projeção do raio de espalhamento, os fenômenos que agem no espalhamento do óleo derramado, bem como os efeitos do mesmo, são elementos cruciais para formulação de planos de contingência. Muitos estudos têm sido realizados sobre formas de atuação na contenção de derramamentos, remoção do óleo e outros meios de recuperação do ambiente atingido, paralelamente às pesquisas tecidas a respeito de construção de ferramentas computacionais de monitoramento, simulação numérica e predição do comportamento da mancha de óleo. O presente trabalho visa à determinação numérica do raio de espalhamento do óleo derramado, com finalidade operacional, por meio de um programa desenvolvido especialmente para tal, bem como a determinação experimental do raio e a comparação dos resultados obtidos pelos dois métodos, e destes com os resultados disponíveis de outros modelos. Tem-se, por fim, a construção de uma ferramenta de previsibilidade do raio de espalhamento, considerando volume, vento, correnteza superficial, freqüência de excitação e amplitude das ondas, temperatura ambiente e peso específico do óleo. Foram realizados e filmados cento e seis ensaios. As imagens capturadas utilizando o programa Studio oito, posteriormente analisadas com o auxílio dos programas Adobe Photoshop e Image Read, geraram dados para a simulação numérica. O modelo numérico emprega a equação de difusão-advecção com resolução por elementos finitos - método de Galerkin. Os resultados obtidos permitiram elaborar uma ferramenta de previsibilidade do raio em função de todas as variáveis propostas, diferenciando o modelo dos até então disponíveis.
Titre en anglais
Untitled in english
Mots-clés en anglais
Finite Element Method
Oil
Sea pollution
Resumé en anglais
Spillings in aquatic regions, due to the damage they cause deserve special attention. In spite of the immensity of the oceans, their regeneration capacities are not proportional to their dimensions. The knowledge of the response mechanisms to this type of environmental pollution, the forecast of the behavior of the stain and the projection of the dispersal ray, the phenomena that act in the dispersal of the spilled oil, as well their effects, are crucial elements for the formulation of contingency plans. Many studies have been accomplished on forms of performance in the contention of spillings, oil removal and other means of recovery of the affected region, parallel to the researches made regarding the construction of computer monitoring tools, numerical simulation and prediction of the oil stain behavior. The present work seeks the numerical determination of the radius of dispersal of the spilled oil, with a view to operational use, through a especially developed program for such, as well as the experimental determination of the radius and the comparison of the results obtained by the two methods, and of these with the available results of other models. Eventually we have the creation of a tool for forecasting the dispersal radius, considering volume, wind, surface current, excitement frequency and wave, height ambient room temperature and specific weight of the oil. A hundred and six tests were accomplished and filmed. The captured images using the programStudio eight, later analyzed with the aid of Adobe Photoshop and Image Read programs, generated data for the numerical simulation. The numerical model uses Galerkin's Method using the diffusion-advection equation with finite element resolution. The results obtained allowed the elaboration of a tool for forecasting the radius including all the proposed variables, making the model different from all those previously available.
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Date de Publication
2024-07-24
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