Simulação de sistema de desenfumagem de parques de estacionamento recorrendo ao programa OpenFOAM

Os parques de estacionamento cobertos estão obrigados por legislação a terem sistemas de desenfumagem. Assim, nesta dissertação desenvolve-se um procedimento computacional para a analise e verificação de funcionamento de sistemas de desenfumagem com ventiladores de impulso para parques de estacionamento, recorrendo ao software de mecânica dos fluidos computacional OpenFOAM. Actualmente nos sistemas de desenfumagem de parques de estacionamento estão a ser aplicados ventiladores de impulso. Este tipo de ventiladores não estão contemplados pela legislação em vigor. Assim, para serem utilizados é necessário verificar se estes podem substituir as redes de condutas. A verificação do funcionamento de sistemas de desenfumagem com ventiladores de impulso e efectuada com recurso a programas de simulação de mecânica dos fluidos computacional. O software OpenFOAM não tem tutoriais para ventiladores de impulso. Assim, foi executado um procedimento para validação dos ventiladores de impulso. A validação consistiu em reproduzir-se uma experiência executada por Giesen et al. (2011). Executaram-se várias simulações com diferentes modelos de turbulência, verificando-se que o programa buoyantpimplefoam do software OpenFOAM ao utilizar o modelo de turbulência k -ɛ simulou quase na perfeição os ventiladores de impulso. O desenvolvimento do procedimento computacional foi executado para um parque de estacionamento com uma geometria bastante complexa. O parque de estacionamento foi criado com um software em 3D e posteriormente inserido numa malha j a criada com as dimensões exteriores do parque. Foram estipuladas as condições de fronteira e executou-se uma simulação de seiscentos segundos com parâmetros determinados previamente. O processamento da simulação teve a duração de aproximadamente oito dias. Dos resultados obtidos concluiu-se que o procedimento computacional apresentado simula adequadamente sistemas de desenfumagem em parques de estacionamento.

Desenvolvimento de um procedimento de Numerical Site Calibration para um Parque Eólico usando Dinâmica de Fluidos Computacional

Esta dissertação descreve o desenvolvimento e avaliação de um procedimento de \Numerical Site Calibration" (NSC) para um Parque Eólico, situado a sul de Portugal, usando Dinâmica de Fluídos Computacional (CFD). O NSC encontra-se baseado no \Site Calibration" (SC), sendo este um método de medição padronizado pela Comissão Electrónica Internacional através da norma IEC 61400. Este método tem a finalidade de quantificar e reduzir os efeitos provocados pelo terreno e por possíveis obstáculos, na medição do desempenho energético das turbinas eólicas. Assim, no SC são realizadas medições em dois pontos, no mastro referência e no local da turbina (mastro temporário). No entanto, em Parques Eólicos já construídos, este método não é aplicável visto ser necessária a instalação de um mastro de medição no local da turbina e, por conseguinte, o procedimento adequado para estas circunstâncias é o NSC. O desenvolvimento deste método é feito por um código CFD, desenvolvido por uma equipa de investigação do Instituto Superior de Engenharia do Porto, designado de WINDIETM, usado extensivamente pela empresa Megajoule Inovação, Lda em aplicações de energia eólica em todo mundo. Este código é uma ferramenta para simulação de escoamentos tridimensionais em terrenos complexos. As simulações do escoamento são realizadas no regime transiente utilizando as equações de Navier-Stokes médias de Reynolds com aproximação de Bussinesq e o modelo de turbulência TKE 1.5. As condições fronteira são provenientes dos resultados de uma simulação realizada com Weather Research and Forecasting, WRF. Estas simulações dividem-se em dois grupos, um dos conjuntos de simulações utiliza o esquema convectivo Upwind e o outro utiliza o esquema convectivo de 4aordem. A análise deste método é realizada a partir da comparação dos dados obtidos nas simulações realizadas no código WINDIETM e a coleta de dados medidos durante o processo SC. Em suma, conclui-se que o WINDIETM e as suas configurações reproduzem bons resultados de calibração, ja que produzem erros globais na ordem de dois pontos percentuais em relação ao SC realizado para o mesmo local em estudo.

Mathematical modelling of shallow flows: closure models drawn from grain-scale mechanics of sediment transport and flow hydrodynamics

Canadian Journal of Civil Engineering 36(10) 1605–16

The impact of knowledge transfer on innovation in multinational corporations: Exploring the contingent effects

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Management from the NOVA – School of Business and Economics

Complexity Simplicity Simplexity

“In the midst of order, there is chaos; but in the midst of chaos, there is order”, John Gribbin wrote in his book Deep Simplicity (p.76). In this dialectical spirit, we discuss the generative tension between complexity and simplicity in the theory and practice of management and organization. Complexity theory suggests that the relationship between complex environments and complex organizations advanced by the well-known Ashby’s law, may be reconsidered: only simple organization provides enough space for individual agency to match environmental turbulence in the form of complex organizational responses. We suggest that complex organizing may be paradoxically facilitated by a simple infrastructure, and that the theory of organizations may be viewed as resulting from the interplay between simplicity and complexity.

Numerical modelling of compound channel flow

Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - SFRH/BD/64337/2009 ; projects PTDC/ECM/70652/2006, PTDC/ECM/117660/2010 and RECI/ECM-HID/0371/2012

Uma ferramenta para cálculo da máxima intensidade da ilha de calor noturna

O objetivo deste artigo é verificar a influência da geometria urbana na intensidade de ilhas de calor noturnas com uso de uma ferramenta computacional desenvolvida como extensão de um SIG. O método deste trabalho está dividido em três principais etapas: desenvolvimento da ferramenta, calibração do modelo e simulação de cenários hipotéticos com diferentes geometrias urbanas. Um modelo simplificado que relaciona as intensidades máximas de ilha de calor urbana (ICUmáx) com a geometria urbana foi incorporado à subrotina de cálculo e, posteriormente, adaptado para fornecer resultados mais aproximados à realidade de duas cidades brasileiras, as quais serviram de base para a calibração do modelo. A comparação entre dados reais e simulados mostraram uma diferença no aumento da ICUmáx em função da relação H/W e da faixa de comprimento de rugosidade (Z0). Com a ferramenta já calibrada, foi realizada uma simulação de diferentes cenários urbanos, demonstrando que o modelo simplificado original subestima valores de ICUmáx para as configurações de cânions urbanos de Z0 < 2,0 e superestima valores de ICUmáx para as configurações de cânions urbanos de Z0 ≥ 2,0. Além disso, este estudo traz como contribuição à verificação de que cânions urbanos com maiores áreas de fachadas e com alturas de edificações mais heterogêneas resultam em ICUmáx menores em relação aos cânions mais homogêneos e com maiores áreas médias ocupadas pelas edificações, para um mesmo valor de relação H/W. Essa diferença pode ser explicada pelos diferentes efeitos na turbulência dos ventos e nas áreas sombreadas provocados pela geometria urbana.

Microphysical evidence of the transition between predominant convective/stratiform rainfall associated with the intraseasonal oscillation in the Southwest Amazon

The distinction between convective and stratiform precipitation profiles around various precipitating systems existent in tropical regions is very important to the global atmospheric circulation, which is extremely sensitive to vertical latent heat distribution. In South America, the convective activity responds to the Intraseasonal Oscillation (IOS). This paper analyzes a disdrometer and a radar profiler data, installed in the Ji-Paraná airport, RO, Brazil, for the field experiment WETAMC/LBA & TRMM/LBA, during January and February of 1999. The microphysical analysis of wind regimes associated with IOS showed a large difference in type, size and microphysical processes of hydrometeor growth in each wind regime: easterly regimes had more turbulence and consequently convective precipitation formation, and westerly regimes had a more stratiform precipitation formation.

Utilização de computação de elevado desempenho para a simulação de problemas de hidrodinâmica costeira

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

К вопросу о турбулентности в слабоионизованной ионосфере

განხილულია ცნობილი და ნაშრომში მიღებული საკუთარი თეორიული კვლევის შედეგები ნეიტრალურ და გამტარ ატმოსფეროში ტურბულენტური პროცესების შესახებ. გამოყენებულია სტატისტიკური ფიზიკის, მსგავსებისა და განზომილებათა თეორიების მეთოდები. ჩატარებულია პროცესების სივრცით-დროითი მასშტაბების კლასიფიკაცია, რომლებიც ერთდროულად მიმდინარეობს ტურბულენტურ ზედა ატმოსფეროში. მოცემულია ფაზური სივრცის ინერციულ ინტერვალში შესაბამისი ტურბულენტური გრიგალური სტრუქტურების სპექტრული ფუნქციების აგების ჯაჭვი.

О влиянии сложного крупно - и мезомасштабного рельефов на поля ветра и турбулентности

სამი კონტინენტის მიჯნაზე მდებარე რთული ტერიტორიისათვის: სამხრეთ-აღმოსავლეთ ევროპის, მცირე აზიის, ახლო აღმოსავლეთის, კავკასიისა და შავი, კასპიის და ხმელთაშუა ზღვების აკვატორიებისათვის პირველადაა მოდელირებული და შესწავლილი ქარისა და ტურბულენტობის ველები. მიღებული ტურბულენტობის მახასიათებლების პროფილები თითქმის იმავე სახისაა, როგორც მეზოსფეროსა და ქვედა თერმოსფეროში.

Identificació de variables d'estat del sistema costaner sensibles a la càrrega de nutrients

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Napier University, Gran Bretanya, des d’octubre del 2006 a febrer del 2007. Els ecosistemes marins costaners són sistemes complexos, tant pel que fa a l’estructura de les comunitats que hi viuen com per la seva dinàmica, amb processos que impliquen múltiples escales d’espai i de temps. Aquesta complexitat natural s’ha incrementat al llarg de les darreres dècades com a conseqüència directa del creixement urbà al litoral. L’augment de població a les zones costaneres ha comportat no només un augment generalitzat en l’aport de nutrients inorgànics al mar, sinó també una forta intervenció sobre la línia de costa –construcció de ports, dics- i canvis en el moviment de les masses d’aigua. En aquest context, la interacció entre els factors turbulència-nutrients a la zona costanera pot ser clau per a millorar la nostra comprensió sobre el funcionament dels sistemes planctònics i, en darrer terme, per a derivar-ne mesures de gestió. A diferència de treballs experimentals previs, que adrecen els efectes de la turbulència i/o els nutrients sobre grups específics de plàncton, per avaluar la resposta conjunta de la comunitat necessitem paràmetres integradors, que relacionin diversos processos i donin una idea general de l’estat i funcionament de l’ecosistema. Durant l’estada de recerca alguns dels algoritmes que es fan servir per la costa escocesa van reformular-se i recalcular-se amb dades de la Mediterrània (dades procedents de la badia de Blanes i de la costa de Barcelona). Els resultats mostren una capacitat de resposta molt ràpida del plàncton als increments de nutrients, una variabilitat anual marcada (quant a diversitat d’organismes planctònics) i apunten el fòsfor com a principal limitant del creixement dels organismes en aquesta zona de la Mediterrània.

Forecasting the European Carbon Market

In an effort to meet its obligations under the Kyoto Protocol, in 2005 the European Union introduced a cap-and-trade scheme where mandated installations are allocated permits to emit CO2. Financial markets have developed that allow companies to trade these carbon permits. For the EU to achieve reductions in CO2 emissions at a minimum cost, it is necessary that companies make appropriate investments and policymakers design optimal policies. In an effort to clarify the workings of the carbon market, several recent papers have attempted to statistically model it. However, the European carbon market (EU ETS) has many institutional features that potentially impact on daily carbon prices (and associated nancial futures). As a consequence, the carbon market has properties that are quite different from conventional financial assets traded in mature markets. In this paper, we use dynamic model averaging (DMA) in order to forecast in this newly-developing market. DMA is a recently-developed statistical method which has three advantages over conventional approaches. First, it allows the coefficients on the predictors in a forecasting model to change over time. Second, it allows for the entire fore- casting model to change over time. Third, it surmounts statistical problems which arise from the large number of potential predictors that can explain carbon prices. Our empirical results indicate that there are both important policy and statistical bene ts with our approach. Statistically, we present strong evidence that there is substantial turbulence and change in the EU ETS market, and that DMA can model these features and forecast accurately compared to conventional approaches. From a policy perspective, we discuss the relative and changing role of different price drivers in the EU ETS. Finally, we document the forecast performance of DMA and discuss how this relates to the efficiency and maturity of this market.

Índexos indicadors de l'estat de l'ecosistema costaner: influència dels factors físoco-químics en l'ecologia del plàncton

La tesi en projecte aborda l’estudi multiescala de la relació entre la variabilitat de la turbulència i els nutrients, i l’estructura i la dinàmica de l’ecosistema costaner en el Mediterrani noroccidental. A partir d’experiments al laboratori i de diferents campanyes al mar, es pretén generar indicadors de funcionament de l’ecosistema planctònic sensibles a variacions hidrodinàmiques. L’efecte conjunt de la turbulència i els nutrients es preveu condicionat no únicament per la magnitud d’ambdues variables, sino també per la relació temporal entre els episodis de turbulència i els aports de nutrients. Per tal de tenir una casuística més àmplia de validació dels indicadors, s’han seleccionat tres àrees d’estudi properes a les desembocadures de rius amb aports de nutrients de concentracions relatives molt variables. La finalitat última del treball és millorar la comprensió del funcionament de l’ecosistema costaner en la interfase terra-mar per a una gestió més eficaç dels recursos.

Testing low-altitude infrared digital photography from a mini-UAV to retrieve information for biological conservation

Satellite remote sensing imagery is used for forestry, conservation and environmental applications, but insufficient spatial resolution, and, in particular, unavailability of images at the precise timing required for a given application, often prevent achieving a fully operational stage. Airborne remote sensing has the advantage of custom-tuned sensors, resolution and timing, but its price prevents using it as a routine technique for the mentioned fields. Some Unmanned Aerial Vehicles might provide a “third way” solution as low-cost techniques for acquiring remotely sensed information, under close control of the end-user, albeit at the expense of lower quality instrumentation and instability. This report evaluates a light remote sensing system based on a remotely-controlled mini-UAV (ATMOS-3) equipped with a color infra-red camera (VEGCAM-1) designed and operated by CATUAV. We conducted a testing mission over a Mediterranean landscape dominated by an evergreen woodland of Aleppo pine (Pinus halepensis) and (Holm) oak (Quercus ilex) in the Montseny National Park (Catalonia, NE Spain). We took advantage of state-of-the-art ortho-rectified digital aerial imagery (acquired by the Institut Cartogràfic de Catalunya over the area during the previous year) and used it as quality reference. In particular, we paid attention to: 1) Operationality of flight and image acquisition according to a previously defined plan; 2) Radiometric and geometric quality of the images; and 3) Operational use of the images in the context of applications. We conclude that the system has achieved an operational stage regarding flight activities, although with meteorological limits set by wind speed and turbulence. Appropriate landing areas can be sometimes limiting also, but the system is able to land on small and relatively rough terrains such as patches of grassland or short matorral, and we have operated the UAV as far as 7 km from the control unit. Radiometric quality is sufficient for interactive analysis, but probably insufficient for automated processing. A forthcoming camera is supposed to greatly improve radiometric quality and consistency. Conventional GPS positioning through time synchronization provides coarse orientation of the images, with no roll information.