Contaminacion Atmosferica

• Analizar los efectos de la altura de chimenea y de la elevación y dispersión de las plumas.

Turbulencia
La turbulencia atmosférica es el resultado de dos efectos específicos:
a) el calentamiento atmosférico, que es causa de las corrientes de convexión naturales, y
b) la turbulencia “mecánica”, que es el resultado de los esfuerzos cortantes del viento.

A pesar de que ambos efectos estánpresentes por lo general en cualquier condición atmosférica dada, una de las dos turbulencias, ya sea la mecánica o la térmica (convectiva), puede prevalecer sobre la otra.

Las turbulencias térmicas prevalecen en los días soleados cuando soplan vientos ligeros. El periodo de estas turbulencias cíclicas será de orden de minutos.
Las turbulencias mecánicas predominan junto con la estabilidad neutralen las noches con viento, y las fluctuaciones del viento tienen períodos del orden de segundos. La turbulencia mecánica es el resultado del movimiento del aire sobre la superficie terrestre y está influida por la situación de los edificios y la relativa rugosidad del terreno.

Caracterización de la columna de humo
La dispersión de los contaminantes en la atmósfera se efectúa por medio de dosmecanismos generales: la velocidad promedio del viento y la turbulencia atmosférica. El efecto de la primera es simplemente de transportar los contaminantes desde la fuente en la dirección del viento; la segunda hace que los contaminantes fluctúen de la concentración de la corriente principal en las direcciones verticales y transversales del viento.
Los dos tipos de turbulencias –mecánicas yconvectiva- ocurre por lo general simultáneamente en cualquier condición, pero en relaciones mutuas variables. Debido a estas variaciones, las formas geométricas generales de las plumas de gas emitidas de las chimeneas son muy diferentes.

Una vez que la columna de humo de una chimenea es liberada a la atmósfera, su comportamiento sigue ciertos patrones generales, representados esquemáticamente en lasiguiente figura.

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Primero la columna de humo se eleva y entonces, mientras continúa elevándose, empieza a moverse de manera horizontal bajo la influencia del viento. A medida que la columna de humo continúa moviéndose en forma horizontal, se eleva menos y menos, hasta que su movimiento se observa como virtualmente horizontal. A medida que viaja, la columna de humo también se extiende haciafuera, tanto en forma vertical como horizontal.

La elevación de la columna de humo se atribuye al momentum y al empuje. El momentum se refleja en la tendencia de la columna de humo a elevarse debido a su velocidad de liberación. El empuje se debe a la diferencia entre la densidad de la columna de humo y la densidad atmosférica. El movimiento hacia abajo de la columna de humo llamado tambiéntransporte masivo, es causado por el viento y seguirá la dirección promedio del viento. El esparcimiento de la columna de humo o dispersión, es causado principalmente por la turbulencia atmosférica y los movimientos aleatorios del viento.

Entonces, la elevación de columna de humo se atribuye a la cantidad de movimiento y al empuje. La cantidad de movimiento se manifiesta por la tendencia de la columnade humo a elevarse debido a su velocidad de liberación. El empuje se debe a la diferencia de la temperatura o de composiaión de columna de humo al ser liberada. El aire circundante agota rápidamente la cantidad de movimiento inicial de una columna de humo, pero el efecto de elevación del empuje puede continuar durante una distancia mucho mayor.

Los remolinos en la atmósfera son causados porprocesos térmicos y mecánicos. Los procesos térmicos comprenden la conversión (de convertir) de la luz solar en calor a medida que choca con la superficie de la Tierra. Así, este calor se transfiere a la parte inferior de la atmósfera por convección y conducción, dando como resultado remolinos térmicos. Los procesos mecánicos comprenden la formación de fuerzas cortantes a medida que el viento sopla...