Atmospheric flow study in the Alcantara Launching Center, using anemometric tower and wind tunnel measurements / Estudo do escoamento atmosférico no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) através de medidas de torre anemométrica e em túnel de vento

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

02/04/2007

RESUMO

Estudou-se o escoamento atmosférico no Centro de Lançamento de Alcântara(CLA), localizado junto a uma falésia de 50 m de altura, (i) analisando dados de vento coletados, nos períodos 1995 - 1999 (anos base) e 2004 - 2005 (para validação), em seis níveis de torre anemométrica (TA) de 70 m, situada 200 m a jusante da falésia, próximo à rampa de lançamento de foguetes e (ii) simulações em túnel de vento (TV), na escala geométrica 1:1000, com a realização de quatro séries de ensaios, incluindo configurações do piso, representando a falésia. As observações na TA, mostraram que a velocidade de atrito u* foi igual a 0,32 ± 0,13 m/s (período chuvoso) e 0,46 ± 0,11 m/s (seco); o comprimento de rugosidade z0 foi igual a 0,19 ± 0,32 (chuvoso) e 0,06 ± 0,05 m (seco), demonstrando a sazonalidade do perfil do vento. O expoente α da lei de potência para a velocidade variou de 0,19 a 0,27, ao longo dos meses do ano, com R2s entre 0,88 e 0,99, e a decrescendo com a altura zn. A validação de α com dados de vento de 2004 a 2005 mostrou, em mês chuvoso, velocidades locais estimadas maiores que as observadas, talvez devido a neutralidade atmosférica menos forte; entretanto, em mês seco, elas foram equivalentes, demonstrando condições neutras da atmosfera. Finalmente, a direção do vento predominante foi de Nordeste, seguida das de Norte e de Leste. Os ensaios no TV, com degraus de 90° e de 70°, correspondentes à falésia, ambos sem e com emulação de rugosidade adicional a jusante deles, mostraram: (i) a perfeita emulação do perfil de vento oceânico (α = 0,15) sobre a posição do degrau representativo da falésia, utilizando pista de tapete, a montante, para prover a rugosidade necessária; (ii) que o número de Reynolds máximo possível com comprimento característico igual à altura do degrau neste TV foi 6,52.104, enquanto no CLA foi da ordem de 3.107, razão pela qual é necessário um túnel mais potente para emular esta; (iii) que os α mais próximos dos observados foram obtidos com um degrau reto, sem nenhum revestimento especial no piso normal do túnel, exceto o tapete a montante do degrau; (iv) que a fixação de cubos a jusante do degrau resulta em rugosidades bem maiores que as observadas sobre a vegetação do CLA, possivelmente emulando situações urbanas ou industriais; (v) que características típicas do escoamento após o degrau, tais como o descolamento, a formação de bolha de circulação e nova aderência foram emuladas; (vi) que o uso de TVs mais potentes certamente permitirá a emulação da situação atmosférica do CLA. Finalmente, com a utilização de um TV mais potente, além da replicação dos ensaios deste trabalho, testes com ventos incidindo em ângulos não retos no degrau são recomendados.

ASSUNTO(S)

meteorologia penhasco número de reynolds anemômetro de fio quente rugosidade superficial túnel de vento atmosfera neutra meteorology cliff reynolds number hot wire ane

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