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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2012.tde-13062013-164203
Documento
Autor
Nome completo
Sandro Tavares Conceição
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2012
Orientador
Banca examinadora
Tribess, Arlindo (Presidente)
Ferreira, Maurício Silva
Mendes, Nathan
Yanagihara, Jurandir Itizo
Zaparoli, Edson Luiz
Título em português
Contaminação aérea em cabines climatizadas: processo de avaliação e análise da influência de sistema de ventilação personalizado.
Palavras-chave em português
Cabines climatizadas
Contaminação aérea
Processo de avaliação
Qualidade do ar
Sistema de ventilação personalizado
Resumo em português
A disseminação de agentes infecciosos em ambientes interiores é um assunto de interesse da sociedade em geral e uma questão de saúde pública, tendo em vista os surtos recentes do vírus SARS, gripe suína, gripe aviária, etc. Em particular, o sistema com suprimento de ar individualizado têm se mostrado eficaz, atuando como barreira contra contaminação cruzada entre ocupantes. Diversas metodologias têm sido aplicadas nesses estudos, tal como gás traçador, geradores de partículas e simulação CFD, muitas vezes sem muito critério, ou com equipamentos e simulações excessivamente complexas. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho é desenvolver um processo robusto e com menor complexidade do que os utilizados atualmente para avaliar a dispersão de contaminantes aéreos em ambientes interiores. O processo desenvolvido é aplicado em um estudo de caso onde a influência de um sistema de ventilação personalizado de cabine de aeronave é avaliado sobre a ótica da infecção cruzada. O trabalho contempla a realização de atividades de simulação computacional (CFD) e medições experimentais no ambiente interno de uma cabine de avião (mock-up), onde os campos de velocidade do ar são medidos com Velocimetria por Imagem de Partículas (PIV), partículas entre 2 e 10m são geradas com um gerador de aerossol e contadas com contadores ópticos portáteis. Obteve-se boa correlação entre os resultados numéricos e experimentais para o campo de velocidades e boa concordância qualitativa entre as contagens de partículas no experimento e nas simulações CFD Lagrangeanas. Observou-se, dentre outros aspectos, que a válvula gasper, tal como ensaiada no presente trabalho, contribui para a qualidade do ar na zona de respiração dos ocupantes sentados, promovendo um aumento nas taxas de deposição de partículas nas superfícies internas do mock-up.
Título em inglês
Airbone contamination in acclimatized cabins: process of evaluation and analysis of the influence of personalized ventilation system.
Palavras-chave em inglês
Acclimatized cabins
Airborne contamination
Evaluation process
Indoor air quality
Personalized ventilation system
Resumo em inglês
The indoor dispersion of infections agents still concern the society, and has become a matter of public health, taken into account the outbreak of SARS in 2003, and the recent cases of influenza strains (H1N1, avian flu, SARS, etc). The use of personalized ventilation has improved the occupants' air quality on recent evaluations, working as a contaminant spread barrier. Different kinds of methodologies are usually applied for those studies, such as tracer gas, particle generators and CFD simulations, sometimes without adequate criteria, or applying quite complex equipment and simulation methodologies such as transient analysis. Therefore, the main objective of the present work is to develop a robust method, and if possible less complicated than the current ones, to evaluate the dispersion of indoor airborne contaminants. Moreover, one's intend to apply the proposed method in a case study to evaluate the influence of a personalized ventilation system to the spread of indoor air contaminants. The study is composed by CFD simulations and experimental measurements inside an aircraft cabin mock-up, where the velocity and temperature field, as well as particle concentration are measured. Particle Image Velocimetry technique is used to analyse air flow velocities. Particles from 2 to 10µm are produced with aerosol generator and injected into the cabine. Finally, particle distributions are measured with hand held optical counters to evaluate air quality at the breathing zone. Good correlation between numerical and experimental results was obtained for velocity field, and adequate qualitative agreement was obtained for concentration field. One's conclude the investigated personalized ventilation system has improved the air quality around occupants breathing zone, mainly by increasing the deposition rates at the internal cabin surfaces.
 
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tese_Sandro.pdf (21.56 Mbytes)
Data de Publicação
2013-06-19
 
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