RESUMONa cidade de Belém está localizado o sistema de abastecimento de água potável de sua região metropolitana, que inclui, além desta cidade, mais quatro municípios. Neste complexo de fornecimento hídrico encontra-se o lago Água Preta, que serve como um reservatório para as águas bombeadas do rio Guamá. Devido à grande importância deste lago para este sistema, vários trabalhos foram dedicados ao seu estudo, desde o monitoramento da qualidade de suas águas até a sua modelagem hidrodinâmica. Este artigo apresenta os resultados obtidos pela simulação computacional da dispersão de fósforo dentro deste reservatório a partir da solução numérica da equação bidimensional de advecção-difusão-reação pelo método θ/SUPG. A comparação destes resultados com os dados de concentração do fósforo total coletados no período de novembro de 2008 a outubro de 2009 e fotos de satélite apontam que os maiores poluidores das águas deste lago são os despejos de esgotos domésticos pela população que habita em suas proximidades. Os resultados obtidos indicam a necessidade de mais informações para analises quantitativas mais precisas. Entretanto, eles mostram que o fósforo trazido pelas águas do rio Guamá é consumido em uma área próxima do canal que transporta esta água para dentro do lago. Os depósitos de fósforo no fundo do lago devem ser monitorados para se verificar os seus comportamentos, prevenindo assim a qualidade da água mantida nele.

ABSTRACTIn Belém city is located the potable water supply system of its metropolitan area, which includes, in addition to this city, four more municipalities. In this water supply complex is the Água Preta lake, which serves as a reservoir for the water pumped from the Guamá river. Due to the great importance of this lake for this system, several works have been devoted to its study, from the monitoring of the quality of its waters to its hydrodynamic modeling. This paper presents the results obtained by computer simulation of the phosphorus dispersion within this reservoir by the numerical solution of two-dimensional equation of advection-diffusion-reaction by the method θ/SUPG. Comparing these results with data concentration of total phosphorus collected from November 2008 to October 2009 and from satellite photos show that the biggest polluters of the water of this lake are the domestic sewage dumps from the population living in its vicinity. The results obtained indicate the need for more information for more precise quantitative analysis. However, they show that the phosphorus brought by the Guamá river water is consumed in an area adjacent to the canal that carries this water into the lake. Phosphorus deposits in the lake bottom should be monitored to verify their behavior, thus preventing the quality of water maintained therein.

Difusores de aumento da potência de turbinas eólicas (DAWTs) têm sido amplamente estudados, uma vez que os difusores melhoraram o coeficiente de potência de turbinas eólicas, particularmente dos sistemas de pequeno porte. O difusor é um dispositivo que tem a função de provocar um aumento da velocidade do vento que passa através do plano do rotor eólico, devido a queda de pressão a jusante do difusor, por conseguinte, resultando em um aumento do coeficiente de potência do rotor. Esta tecnologia faz com que a turbina exceda o limite de Betz, onde a energia cinética máxima extraída do fluxo é de 59,26%. Assim, o presente estudo propõe um modelo matemático que descreva o comportamento do perfil de velocidade interna a três difusores cônicos, considerando as características do escoamento em torno deles. O modelo proposto baseia-se na lei de Biot-Savart, em que o filamento de vórtice induz um campo de velocidade num ponto arbitrário nos eixos de simetria dos difusores. Os resultados são comparados com dados experimentais obtidos para os três difusores, apresentando boa concordância.

The Diffuser Augmented Wind Turbines (DAWTs) have been widely studied, since the diffusers improve the power coefficient of the wind turbine, particularly of small systems. The diffuser is a device which has the function of causing an increase on the flow velocity through the wind rotor plane due to pressure drop downstream, therefore resulting in an increase of the rotor power coefficient. This technology aids the turbine to exceed the Betz limit, which states that the maximum kinetic energy extracted from the flow is 59.26%. Thus, the present study proposes a mathematical model describing the behavior of the internal velocity for three conical diffusers, taking into account the characteristics of flow around them. The proposed model is based on the Biot-Savart's Law, in which the vortex filament induces a velocity field at an arbitrary point on the axis of symmetry of the diffusers. The results are compared with experimental data obtained for the three diffusers, and present good agreement.