Modelagem da vegetação aquática em estudos de dinâmica dos fluidos computacional / Modeling aquatic vegetation in computational fluid dynamics studies

RESUMO

RESUMO O objetivo deste trabalho foi apresentar, por meio da técnica dinâmica dos fluidos computacional (CFD), dois métodos utilizados nas representações conceitual e física da vegetação em meio aquático meio poroso e elementos geométricos simplificados. Três estudos de caso, que incluem um wetland flutuante e manchas de vegetação, exemplificam a aplicação dos métodos, mostrando suas vantagens e desvantagens. Nas etapas da geometria e da malha, a representação da vegetação como meio poroso é mais simples, prática e rápida do que a da vegetação como elementos geométricos simplificados. Porém, na parte da modelagem das equações, o método do meio poroso não consegue capturar os processos de mistura no interior da vegetação, enquanto o método dos elementos geométricos simplificados consegue.

ABSTRACT

ABSTRACT The goal of this work was to present, through computation fluid dynamics (CFD), two methods used in the conceptual and physical representation of vegetation in aquatic environments the porous media approach and the simplified geometric elements. Three case studies, including a floating wetland and patches of vegetation, exemplify how the methods are applied, showing their advantages and disadvantages. At the geometry and meshing stage, the porous media approach shows to be simpler, faster, and more practical than the simplified geometric elements. However, in the equation modeling, the porous media approach is not able to capture the mixing processes inside the vegetation, while the simplified geometric elements method can capture those processes.