Análise da formação de descargas atmosféricas baseada na aplicação do modelo do leader bidirecional
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Fernando Henrique Silveira
Rafael Silva Alípio
Rafael Silva Alípio
Resumo
Este trabalho apresenta um estudo para a predição da formação do canal de descarga nuvem-solo baseado no modelo do leader bidirecional. Após uma revisão bibliográfica, desenvolveram-se rotinas computacionais, baseadas no método de simulação de cargas, para a simulação da evolução do canal da descarga. A ferramenta computacional elaborada, adaptada da formulação básica do trabalho de Mazur e Ruhnke, possui um menor custo computacional na representação do sistema físico para o cálculo das grandezas elétricas associadas ao processo de formação da descarga. Além disso, a ferramenta implementada usa uma formulação diferenciada para ter em conta o efeito do relevo irregular do solo. A ferramenta foi aplicada para simular a formação dos canais de descarga até o attachment, e para analisar grandezas associadas à evolução dos canais, notadamente o campo elétrico, em situações de interesse prático, que incluem a presença de torre, canal ascendente e ramificações no canal descendente negativo em condições de relevo plano ou relevo similar ao da região da Estação do Morro do Cachimbo
Abstract
This work shows a study about the prediction of a cloud-to-ground discharge formation based on the bidirectional leader model. After a literature review, computational routines were developed based on the charge simulation method to simulate the evolution of the discharge channel. It should be noted that the computational tool, adapted from the basic formulation of Mazur and Ruhnkes work, has a lower computational cost in the representation of the physical system due to the methodology developed for the estimation of the electric quantities associated to the process. Furthermore, the tool uses a distinct formulation to include the effect of an irregular soil relief. The tool was applied to simulate the lightining channel formation until the attachment process, and to analyze situations of practical interest such as the presence of tower, upward leader and branches in the stepped leader in conditions of plane relief and similar to the region around the Morro do Cachimbo Station
Assunto
Metodos de simulação, Raio, Engenharia elétrica
Palavras-chave
Método da simulação de cargas, Descargas atmosféricas, Modelo do leader bidirecional