modelamiento

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN
FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS
Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental

CURSO: MODELIZACION AMBIENTAL
Tema: Tema: Modelos de Dispersión y Calidad de Aire

MSc. Sonia Pilar Yufra Cruz
Cdta. a Dr. Ciencias y Tecnologías Ambientales
syufrac@gmail.com

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MSC. SONIA YUFRA CRUZ

Ejemplo 01:
El fuego de un vertedero emite 3g/s de Nox.Determinar la concentración de
Nox a 2km aguas abajo si la velocidad del viento U10 = 5m/s y la clase de
estabilidad es de D. Cual es la concentración máxima a nivel del terreno y
también a 50 m del terreno?
U10 = 5m/s

z
Δh

H

h

𝐶(𝑥,0,0)

y

Dirección del viento

x

𝑄
=
𝜋𝜎 𝑦 𝜎 𝑧 𝑈

104

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MSC. SONIA YUFRA CRUZ

A  Extremadamente inestable
B  Moderadamente inestableC  Ligeramente inestable

A

D  Neutra

E  Ligeramente estable
F  Moderadamente estable

D

E
F

103
Coeficiente de dispersión lateral, sy (m)

C

B

102

10

Curvas de Pasquill-Gifford

0.1

1

10

100

4

MSC. SONIA YUFRA CRUZ

Curvas de Pasquill-Gifford

A
Coeficiente de dispersión vertical, sz (m)

103

B
C
D
E

102

F
sz Máx  A(Inestable)

A  Extremadamente inestable
B  Moderadamente inestable
C  Ligeramente inestable

10

sz Mín  F (Estable)

D  Neutra

E  Ligeramente estable
F  Moderadamente estable

0.1

x

1

10

100

5

MSC. SONIA YUFRA CRUZ

El fuego de un vertedero emite 3g/s de Nox. Determinar la concentración de Nox a 2km
aguas abajo si la velocidad del viento U10 = 5m/s y laclase de estabilidad es de D. Cual es
la concentración máxima a nivel del terreno y también a 50 m del terreno?
• De las Curvas de Pasquill-Gifford para x=

2km

𝐶(𝑥,0,0)

• δy= 150m
• δz= 50m

𝑄
=
𝜋𝜎 𝑦 𝜎 𝑧 𝑈

• Por lo tanto:

•

𝐶(𝑥=2𝑘𝑚,𝑦=0,

𝑧=0)

𝐶(𝑥=2𝑘𝑚,𝑦=0,

𝑧=0)

3 𝑥 106 𝑢𝑔/𝑠
=
𝜋 𝑥 150 𝑚 𝑥 50 𝑚 𝑥 5 𝑚/𝑠
= 25.5 𝑢𝑔/𝑚3

6

MSC. SONIA YUFRA CRUZ

El fuego de unvertedero emite 3g/s de Nox. Determinar la concentración de Nox a 2km
aguas abajo si la velocidad del viento U10 = 5m/s y la clase de estabilidad es de D. Cual es
la concentración máxima a nivel del terreno y también a 50 m del terreno?
• Para Z= 50
• De las Curvas de Pasquill-Gifford para x= 2km
• δy= 150m
• δz= 50m

• Luego:

𝐶(𝑥,𝑦=0,

𝑍=50𝑀)

=

𝑄
𝜋𝜎 𝑦 𝜎 𝑧 𝑈

1
2

𝑧
𝜎𝑧exp − ( )2

•

𝐶(𝑥,𝑦=0,

𝑍=50𝑀)

=

3 𝑋 106 𝑢𝑔/𝑠
𝜋 𝑥 150𝑚 𝑥 50𝑚 𝑥 5𝑚/𝑠

𝐶(𝑥,𝑦=0,

𝑍=50𝑀)

exp

1 50 2
− ( )
2 50

𝑢𝑔
= 15.5 3 𝑑𝑒 𝑁𝑂 𝑥
𝑚

MSC. SONIA YUFRA CRUZ

7

MSC. SONIA YUFRA CRUZ

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Ejemplo 02:
Para la central térmica de 915 MW del ejemplo anterior, calcular la altura efectiva de la
chimenea bajo condiciones naturales como inestables, empleando (a)La Ecuación de
Holland y (b) Briggs. Si en condición estable es tal que ΔT/ Δz =2°C/km, y determinar la
elevación del penacho empleando la ecuación de Bricggs apropiada

z
Δh

Radio de la boca de la chimenea
Altura de la chimenea
Temperatura dela chimenea
Velocidad de salida del gas
Temperatura de salida del gas
Presión atmosférica
Velocidad del viento en la boca de

H

h

yDirección del viento

x

= 4m
= 250m
= 20°C
= 15m/s
= 140°C
= 100kPa
ch. = 5m/s

MSC. SONIA YUFRA CRUZ

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Ejemplo 02:
Para la central térmica de 915 MW del ejemplo anterior, calcular la altura efectiva de la
chimenea bajo condiciones naturales como inestables, empleando (a) La Ecuación de
Holland y (b) Briggs. Si en condición estable es tal que ΔT/ Δz =2°C/km, y determinar laelevación del penacho empleando la ecuación de Bricggs apropiada
(a) Calculo de la Altura efectiva de la Chimenea
con la Ecuación de Holland

∆𝐻 =

2𝑉𝑠 𝑟𝑠
1.5 + 2.6 𝑥 10−2 𝑃
𝑈

∆𝐻 =

2 𝑥 15 𝑥 4
413 − 293
1.5 + 2.6 𝑥 10−2 𝑥 100
5
413

∆𝐻 = 181𝑚

𝑇𝑠 − 𝑇 𝑎
2𝑟𝑠
𝑇𝑠

Radio de la boca de la chimenea (r)
Altura de la chimenea (H)
Presión atmosférica
Temperatura ambiente (Ta)...