Dispersão natural de aerossóis, partículas e poluentes: o rol das flutuações turbulentas

• Processo: 20/06273-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2021
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2023
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Acordo de Cooperação: Université de Lyon (UDL)
• Pesquisador responsável: Gustavo Carlos Buscaglia
• Beneficiário: Gustavo Carlos Buscaglia
• Pesquisador Responsável no exterior: Mickaël Bourgoin
• Instituição Parceira no exterior: Laboratoire de Physique , França
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Carlos
• Pesquisadores associados: Livia Souza Freire Grion
• Assunto(s): Poluição do ar Turbulência Transporte de partículas Difusão turbulenta Simulação numérica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Concentração preferencial | Partículas inerciais | Simulação numérica direta | Superdifussividade | turbulência | Partículas em turbulência

Resumo

Diversas fontes de partículas potencialmente perigosas estão presentes ao redor do planeta. Fontes naturais incluem erupções vulcânicas, tempestades de areia e poeira, emissões de gases tóxicos por lagos vulcânicos, deposição de sedimentos em estuários, etc. As fontes antropogênicas vão desde poluição de rotina (industrial, de transportes) e partículas emitidas pelos indivíduos (espirro, tosse) até grandes catástrofes em plantas químicas ou nucleares, causadas por eventos naturais ou acidentes. Além do impacto local, esses graves eventos podem gerar uma crise global quando os poluentes emitidos localmente se espalham e se dispersam por longas distâncias devido ao escoamento turbulento presente na atmosfera. Lidar com esses problemas adequadamente requerem uma modelagem acurada do processo de dispersão. A pandemia de Covid-19, que se propaga principalmente por vias aéreas, é um novo exemplo que ilustra a importância do transporte turbulento de partículas. O presente projeto se propõe a investigar os mecanismos responsáveis pela dispersão de partículas e aerossóis a partir de uma fonte local, se estendendo muitas vezes até a escala global, devido à turbulência atmosférica, oceânica ou fluvial. Mais especificamente, através da combinação de experimentos, simulações e modelagem matemática, o nosso objetivo é melhorar o entendimento acerca dos mecanismos físicos de dispersão turbulenta relativa e concentração preferencial. Esses mecanismos são importantes para a heterogeneidade e flutuações na distribuição de partículas, que pode ser temporária ou persistente, e que torna a modelagem do risco real extremamente complexa. Nosso consórcio engloba especialistas brasileiros e franceses com habilidades complementares em relação à metodologia (experimentos/métodos numéricos/matemática) e à abordagem (modelagem de sistemas/escoamentos geofísicos), o que garantirá a obtenção de resultados e aplicações relevantes como resultado do projeto proposto. (AU)