RESUMOO escoamento atmosférico no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) foi investigado através de análises de perfis de vento, sendo os dados coletados através de sensores de direção e velocidade do vento, instalados em uma torre anemométrica (TA) (com 6 níveis de medidas em 6, 10, 16,3, 28,5, 43 e 70 m), no período de 1995-1999. Esta TA situa-se a 200 m da costa litorânea, que se apresenta na forma de uma falésia e está posicionada próximo à rampa de lançamento de foguetes. Um conjunto de dados adicional (anos de 2004-2005) foi também utilizado para as análises de validação. Os resultados mostraram que a velocidade de fricção (u * ) foi igual a 0,32 ± 0,13 m/s (0,46 ± 0,11) para os meses de chuva (seco), enquanto que o parâmetro de rugosidade (z 0 ) foi igual a 0,19 ± 0,32 (0,06 ± 0,05 m) para os meses de chuva (seco), mostrando a sazonalidade destes parâmetros. O expoente α da velocidade potencial variou de 0,19 (julho) a 0,27 (março), decrescendo este valor com a altura tanto no período de chuvas, quanto no período seco. A validação dos valores de a, com dados de vento dos anos de 2004 e 2005, mostraram que, para o mês representativo da estação chuvosa (março), os valores estimados foram superiores aos observados na TA, devido à fraca condição de neutralidade. Para o mês seco, as velocidades calculadas e observadas foram muito próximas, uma vez que a velocidade do vento é forte (valor médio superior a 10 m/s), produzindo muita mistura turbulenta na forma mecânica e implicando em uma atmosfera neutra. Palavras chaves: Torre Anemométrica, estabilidade neutra, perfil logarítmico do vento, Lei de Potência ABSTRACT: FLOW AT THE ALCANTARA LAUNCHING CENTER: PART I -OBSERVATIONAL ASPECTSThe atmospheric flow at the Alcantara Launching Center (CLA) was studied through analysis of the wind profile data measured during the period from 1995 to 1999 (considered as a control) at six levels (6, 10, 16.3, 28.5, 43 and 70 m) on an anemometric tower (TA), which is placed 200 m from the sea coast (50 m height cliff), near the rocket launching platform. Two additional years (2004)(2005) data set were used for validation analysis. The results showed that the friction velocity (u * ) was equal to 0.32 ± 0.13 m/s (0.46 ± 0.11 m/s) during the rainy (dry) period, while the roughness length (z 0 ) was equal to 0.19 ± 0.32 m (0.06 ± 0.05 m) for the rainy (dry) period, thus showing the seasonality of these turbulence parameters. The exponent α of the wind velocity Power Law varied from 0.19 (July) to 0.27 (March), presenting a decrease on the coefficient (α) with altitude. Using the data set from 2004-2005, for a typical rainy month (March), it was showed that the estimated velocities are greater than the measured ones, which was due to the weaker atmospheric neutrality conditions. However, for a dry month, the estimated and computed velocities were about the same, as the mechanical turbulence (wind speed) is higher than 10 m/s and thus implying a neutral atmosphere condition.
Alcântara Space Center (ASC) is the
RESUMOEstudou-se o escoamento atmosférico no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA), localizado junto a uma falésia de 50 m de altura, através de simulações em túnel de vento (TV) do CTA/ITA, na escala geométrica 1:1000, com a realização de quatro diferentes ensaios. No TV, os ensaios com degraus de 90° e de 70°, correspondentes à falésia, ambos sem e com simulação de rugosidade adicional a sotavento deles, mostraram: (i) perfeita simulação 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) número de Reynolds máximo possível com comprimento característico igual à altura do degrau neste TV foi 6,52.10 4 , enquanto no CLA é da ordem de 3.10 7 , razão pela qual é necessário um túnel mais potente; (iii) os expoentes mais próximos dos observados em Roballo e Fisch (2008) foram obtidos com um degrau reto, sem nenhum revestimento especial no piso normal do túnel, exceto o tapete a montante do degrau; (iv) a fixação de cubos a jusante do degrau para representar a vegetação resultou em rugosidades bem maiores que as observadas sobre a vegetação do CLA, possivelmente simulando situações urbanas ou industriais; (v) simulação das características típicas do escoamento após o degrau, tais como o descolamento, a formação de bolha de circulação e nova aderência; (vi) uso de TVs mais potentes certamente permitirá a simulação da situação atmosférica do CLA. Palavras chaves: falésia, número de Reynolds, Lei de Potência, perfil de velocidade. ABSTRACT: ATMOSPHERIC FLOW AT THE ALCANTARA LAUCHING CENTER (ALC): PART II-EXPERIMENTS AT A WIND TUNNEL.The atmospheric flow at the Alcantara Launching Center (ALC), which is localized near a 50 m cliff, was studied through analysis of wind tunnel (WT) experiments, using a 1:1000 geometric scale and floor level configurations to represent the cliff and its downwind roughness. The WT experiments, with 90° and 70° steps representing the cliff, both with and without additional downwind roughness, did show: (i) a perfect simulation of the ocean wind profile (a = 0.15) above the position of the step representing the cliff, through the use of a upwind carpeted fetch to provide the necessary roughness; (ii) the highest Reynolds number possible, based on the height of the cliff, was 6.52 x 10 4 inside this WT, while it reached 3 x10 7 at the ACL -thus, a more powerful tunnel is needed to simulate this last situation; (iii) the values of a nearest to the ones obtained at the ACL resulted from the 90° step experiment without any extra covering over the floor, except the upwind carpet; (iv) the fixing of cubes downwind of the step resulted roughness much greater than the ones observed over the ACL vegetation, so possibly simulating urban or industrial situations; (v) typical characteristics which occur downwind a step were simulated, such as the detachment and the posterior reattachment of the flow, plus the formation of circulation bubbles; (vi) the use of more powerful WTs would c...
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