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Modelos de Dispersion de Contaminantes
Modelos de Dispersion de Contaminantes
Modelos de Dispersion de Contaminantes
Modelos de Dispersin de
Contaminantes
Presin Atmosfrica
90% de la masa de la
atmsfera est dentro de la
tropsfera.
Estabilidad Atmosfrica
Clases de Estabilidad
De acuerdo a Pasquill-Gifford
Clase
Definicin
Clase
Definicin
Muy
Inestable
Neutro
Inestable
Ligeramente
estable
Ligeramente
inestable
Estable
Clases de Estabilidad
De acuerdo a Pasquill-Gifford
H
u H = ua
za
Estabilidad A B
C
D
E
F
P
0,15 0,15 0,20 0,25 0,40 0,60
MODELOS DE DISPERSIN
Caja
Gaussianos
Trayectoria
Malla Tridimensional
Fotoqumicos
Modelos Gaussianos
Modelos matemticos que tratan de simular el
comportamiento de emisiones de chimeneas
(plumas).
Son sencillos.
Se adaptan fcilmente a diversas condiciones.
Requieren escasa informacin.
Modelos Gaussianos
Desventajas?
Distribucin Gaussiana
Modelos Gaussianos
El modelo anterior se aplica bajo las siguientes
condiciones:
Emisin continua y estacionaria de una fuente
puntual.
Condiciones meteorolgicas uniformes y
estacionarias.
Terreno plano.
Reflexin total del material en la superficie del
suelo.
Inexistencia de inversiones trmicas elevadas
que limiten el transporte vertical.
y2
H2
exp 2
C(x, y,0) =
exp
2
2
u y z
2 z
y
Q
H2
C(x,0) =
exp
2
u y z
2
Desviaciones normales
y = ax
z = c xd + f
b = 0,894
Ascenso de Plumas
H = h + h
Ecuacin de Briggs
Las plumas ascienden debido a que poseen una densidad
menor que el aire que las rodea as como tambin por el
impulso inicial al ser emitidas.
h =
1,6 Fb1/ 3 x 2f / 3
u
Para
condiciones
inestables o neutras
Ecuacin de Briggs
Para condiciones estables:
1/ 3
F
h = 2,6
uS
S=
a + 0,01C / m
Tamb z
Donde:
g = aceleracin de la gravedad, m/s2.
T = temperatura ambiente, K.
Ecuacin de Briggs
La cantidad F se denomina parmetro de flujo por flotacin
(m4/s3):
Ta
F = g r vs 1
Ts
2
Donde:
g = aceleracin de la gravedad, m/s2.
r = radio interior de la chimenea, m.
vs = velocidad de los gases, m/s.
Ts = temperatura de los gases en la chimenea, K.
Ta = temperatura ambiente, K.
Ecuacin de Briggs
Con esto ya podemos calcular:
x f = 120 F
x f = 50 F
0, 4
5/8
4
m
si F 55
4
m
si F < 55
Donde:
g = aceleracin de la gravedad, m/s2.
T = temperatura ambiente, K.
Otros escenarios
s3
s3
Ejercicio
Se emite SO2 a una tasa de 160 g/s desde una chimenea con
una altura efectiva de 60 m. La velocidad del viento a la altura
de la chimenea es de 6 m/s, y la clase de estabilidad
atmosfrica es D para un da nublado. Determine la
concentracin a nivel del suelo a lo largo de la lnea central a
una distancia de 500 m desde la chimenea en ug/m3.
Ejercicio
Para los datos anteriores calcule la concentracin con el viento
de costado a 50 m de la lnea central a una distancia a favor
del viento de 500 m.
Ejercicio
Una gran central elctrica tiene una chimenea de 250 m con un
radio interior de 2 m. La velocidad de salida de los gases por la
chimenea es de 15 m/s, a una temperatura de 140 C. La
temperatura ambiente es de 25 C, y el viento a la altura de la
chimenea se calcula de 5 m/s. Calcular la altura efectiva de la
chimenea si (a) la atmsfera es estable con un incremento en
la temperatura correspondiente a 2 C/km, y (b) la atmsfera
es ligeramente inestable, de clase C.
Ejercicio
Para el caso anterior con el resultado de (b), determine la
concentracin (ug/m3) a nivel del suelo en la direccin del
viento a 0,5 km y 1,5 km. Dado que:
La altura de la chimenea = 50 m
Ocurre una emisin de SO2 de = 647 g/s.