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• José Luis Rúa Lagos

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Contaminación del aire Ing. Dante M. García Jiménez

MODELO GAUSSIANO DE DISPERSION DE CONTAMINANTES 1. Ecuación del perfil de concentración en el eje x,y

𝐶=

𝑄

1

𝑢 𝜋𝛿𝑦 𝛿𝑧

𝑒

−𝑦2 [ 2] 2𝛿𝑦

Donde: C: Concentración de contaminantes (g/m3) Q: Cantidad de contaminante (g/s) u: Velocidad del viento a la altura de la chimenea (m/s) δy, δz: Coeficientes de dispersión turbulenta (m) H: Altura efectiva a la q es emitida el contaminante (m)

2

−𝐻 ] 2𝛿2𝑧

[

𝑒

2. Coeficientes de dispersión turbulenta 2.1 Método grafico – Curvas de Pasquill - Guifford Clases de atmósfera según su estabilidad (Turner)

*

La noche se define como el período desde una hora después de la puesta de sol, hasta una hora antes de la salida del mismo ** Nubosidad expresada en octavos de bóveda celeste cubierta por nubes. Para cielos totalmente cubiertos, tanto para el día como para la noche, debe asumirse clase de estabilidad D

2.2 Método analítico – Ecuación de O. Martin

𝜹𝒚 = 𝒂. 𝒙𝒃

x (kilometros) y δ (metros)!!! La constante b = 0.8941

𝜹𝒛 = 𝒄. 𝒙𝒅 + 𝒇 x < 1 km

x >1 km

a

c

d

f

c

d

f

A

213

440.8

1.941

9.27

459.7

2.094

-9.6

B

156

106.6

1.149

3.3

108.2

1.098

2

C

104

61

0.911

0

61

0.911

0

D

68

33.2

0.725

-1.7

44.5

0.516

-13

E

50.5

22.8

0.678

-1.3

55.4

0.305

-34

F

34

14.35

0.740

-0.35

62.6

0.180

-48.6

Contaminación del aire Ing. Dante M. García Jiménez

3. Altura de penacho Δh 3.1. Ecuación de Holland

𝛥ℎ =

𝑣𝑠 . 𝑑 𝑇𝑠 − 𝑇𝑎 [1.5 + 2.68x10−3 . 𝑃. 𝑑 ( )] 𝑢 𝑇𝑠

Donde: vs: Velocidad de salida del gas (m/s) d: Diámetro de salida de la emisión (m) P: Presión (mbar) Ts: Temperatura de salida del gas (K) Ta: Temperatura del aire (K) u: velocidad del viento (m/s)

4. Velocidad del viento a la altura de la emisión (u)

𝐻 𝑢 = 𝑢𝑟𝑒𝑓 [ ] ℎ𝑟𝑒𝑓

Donde: u: velocidad del viento a la altura de la emisión (m/s) uref: velocidad del viento de referencia (m/s) href: altura de referencia (m) H: altura efectiva de la emisión o chimenea (m)

𝑝

Los valores del coeficiente p como función de la clase de estabilidad y el entorno en que se mueve el viento son los siguientes Categoría de Estabilidad

p (medio rural)

p (medio urbano)

A, B

0.07

0.15

C

0.10

0.20

D

0.15

0.25

E

0.35

0.40

F

0.55

0.60

5. Concentración máxima en la dirección x, a nivel del suelo y en la línea central Para el caso de condiciones inestables a casi neutras, se cumple que la relación δy/δz es prácticamente constante e independiente de x. En estas condiciones y para y = 0 (línea central del penacho) se cumple la relación:

𝛿𝑧 = 0.707𝐻 𝐶𝑚𝑎𝑥 =

0.117 𝑄 𝑢 𝛿𝑦 𝛿𝑧

Donde: Cmax: Concentración máxima de contaminantes (g/m3) Q: Cantidad de contaminante (g/s) u: Velocidad del viento a la altura de la emisión (m/s) δy, δz: Coeficientes de dispersión turbulenta (m)

Contaminación del aire Ing. Dante M. García Jiménez

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