Uma modelagem do transporte e reações dos ciclos do carbono e do nitrogênio no Lago Igapó 1 - Londrina, Paraná

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dc.contributor.advisorNatti, Paulo Laerte [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorPardo, Suellen Ribeiropt_BR
dc.contributor.bancaFatori, Luci Haruept_BR
dc.contributor.bancaCastro, Rigoberto Gregório Sanabriapt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T13:45:22Z
dc.date.available2024-05-01T13:45:22Z
dc.date.created2009.00pt_BR
dc.date.defesa2009pt_BR
dc.description.abstractResumo: A presente Dissertação é uma contribuição para um melhor entendimento do efeito que uma descarga de poluentes pode causar no corpo d' água do lago Igapó 1, localizado na região central da cidade de Londrina, Paraná Para simular a dinâmica da concentração dos poluentes em todo o corpo d' água do lago Igapó 1, propomos um modelo bidimensional, na horizontal Para gerar a geometria do lago Igapó 1, utilizamos uma discretização estruturada, juntamente com os métodos de diferenças finitas e Gauss-Seidel Assim, modelamos o escoamento hidrodinâmico, na geometria discretizada do lago Igapó 1, por meio das equações de Navier- Stokes e da pressão, fornecendo o campo vetorial bidimensional de velocidades da água no lago Estas equações foram resolvidas numericamente, também por meio do método de diferenças finitas, associado ao procedimento de Runge-Kutta de quarta ordem no caso das equações de Navier-Stokes, e ao procedimento de Gauss-Seidel no caso da equação da pressão O escoamento das espécies reativas, sobre este uso hidrodinâmico, é descrito por um modelo de transporte e reações Neste ultimo, o transporte das espécies reativas e realizado pela composição dos campos vetoriais de velocidades hidrodinâmica (advectiva) e difusiva, enquanto as reação, restritas ao ciclo carbono-nitrogênio, são descritas pelo modelo de Ambrose na forma linearizada O modelo de transporte e reações foi resolvido numericamente pelo método de elementos finitos estabilizados, através de uma formulação semi discreta Uma análise qualitativa das simulações numéricas realizadas, em função do coeficiente de difusão, proporcionou uma melhor compreensão da dinâmica dos processos envolvidos no escoamento de espécies reativas, tais como, a dinâmica do processo de nitrificação, da demanda bioquímica de oxigênio e do nível de oxigênio dissolvido no corpo d' água Como resultado principal das simulações numéricas realizadas, vericamos que as maiores concentrações de nitrito e de nitrato ocorrem nos vórtices do lago, caracterizando-os como regiões muito poluídaspt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: This dissertation is a contribution to a better understanding of the e effect that a discharge of pollutants can cause in the water body of the Igapó 1 lake, located in the central region of the city of Londrina, Paraná To simulate the dynamics of pollutants concentrations in all water body of the Igapó 1 lake, we propose a horizontal, two-dimensional model To generate the geometry of the Igapó 1 lake, we use a structured discretization, together with methods of finite differences and Gauss-Seidel Thus, we model the hydrodynamic flow, in the discretized geometry of the Igapó 1 lake, by the Navier-Stokes and pressure equations, providing the two-dimensional vector field of water velocities in the lake These equations were solved numerically, also using the finite differences method, linked to the procedure of Runge-Kutta, from fourth order, in the case of the Navier-Stokes equations, and to the procedure of Gauss-Seidel in the case of the pressure equation The flow of reactive species, on the hydrodynamic flow, it is described by a transport-reactions model In the latter, the transport of reactive species is performed by the composition of the hydrodynamic and diffusive velocities vector fields, while the reactions, restricted to the carbon-nitrogen cycle, are described in the Ambrose model in the linearized form The transport-reactions model was solved numerically using the stabilized finite element method, through a semi discrete formulation A qualitative analysis of numerical simulations carried out, depending on the coeffient of diffusion, provided a better understanding of the dynamics of the processes involved in the flow of reactive species, such as the dynamics of the nitrification process, of the biochemical oxygen demand and of the level of oxygen dissolved in the water body As a main result of numerical simulations carried out, we show that the higher concentrations of nitrite and nitrate found in the lake vortices, characterizing them as highly polluted regionspt_BR
dc.description.notesDissertação (Mestrado em Matemática Aplicada e Computacional) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Matemática Aplicada e Computacionalpt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/11798
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeMestradopt_BR
dc.relation.coursenameMatemática Aplicada e Computacionalpt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Exataspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Matemática Aplicada e Computacionalpt_BR
dc.subjectPoluentespt_BR
dc.subjectTransportept_BR
dc.subjectIgapó, Lago (PR)pt_BR
dc.subjectModelagem matemáticapt_BR
dc.subjectMétodos de simulaçãopt_BR
dc.subjectMathematical modelspt_BR
dc.subjectSimulation methodspt_BR
dc.subjectPollutants - Transportation - Igapó, Lake (PR)pt_BR
dc.titleUma modelagem do transporte e reações dos ciclos do carbono e do nitrogênio no Lago Igapó 1 - Londrina, Paranápt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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