Radiopropagação em Vegetação na Presença de Cortinas de Fogo

Lourenço, Alexandre José Paulo

http://hdl.handle.net/10400.8/5104

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Authors

Lourenço, Alexandre José Paulo

Advisor(s)

Caldeirinha, Rafael Ferreira da Silva

Fernandes, Telmo Rui Carvalhinho Cunha

Leonor, Nuno Ricardo Cordeiro

Abstract(s)

Este estudo centra-se na problemática que afeta as comunicações dos sistemas de emergência rádio quando o fogo está presente. Tem como principais objetivos analisar os efeitos dinâmicos na propagação de ondas de rádio na presença de cortinas de fogo e determinar quais os fatores de propagação que afetam as comunicações quando estamos perante um cenário de incêndio. Pretende-se também aplicar um modelo numérico que caracterize a propagação na presença de plasma formado por incêndios e validar o modelo através de simulações usando o software Fire Dynamics Simulator (FDS). O FDS foi usado para conceber e simular diferentes cenários, variando os parâmetros que caracterizam a vegetação, designadamente, a composição química da espécie, o calor de combustão e a sua densidade. Parâmetros como a temperatura, densidades de gases, vapor de água e do combustível são posteriormente utilizados como entrada no modelo numérico de forma a calcular a densidade de eletrões e a frequência de colisão. Para o cálculo da densidade de eletrões foi necessário definir a percentagem dos materiais alcalinos (potássio, cálcio e magnésio) que depende da espécie de vegetação. Através dos valores da temperatura obtidos, da densidade de eletrões e da frequência de colisão, calcula-se a atenuação e o desvio de fase. Os resultados mostram que a atenuação tem uma forte dependência com a densidade de eletrões, sendo esta influenciada pelo aumento da temperatura e pela presença de elementos alcalinos na vegetação. Observa-se que o aumento da temperatura e a consequente diminuição da frequência de colisão leva a um aumento do desvio de fase. Utilizando-se um modelo de um incêndio a uma pequena escala, verificou-se que para uma temperatura de 1322 K, foi atingida uma atenuação de 4.93 dB/m. A atenuação total ao longo do percurso pode atingir os 14 dB.