Tema 2: Modelos de concentración de contaminantes atmosféricos. 2.1 Modelos de celda fija z. c = Σ c i f. c e = b + q L / u H

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "Tema 2: Modelos de concentración de contaminantes atmosféricos. 2.1 Modelos de celda fija z. c = Σ c i f. c e = b + q L / u H"

Raúl Lara Plaza
hace 6 años
Vistas:

1 Tma : Modlos d onnraión d onaminans amosférios. Modlos d lda fija saionaria no saionaria. Modlos d disprsión: modlo gaussiano para onaminans qu no raionan.3 Inorporaión d inéia d primr ordn n l modlo gaussiano. Modlos d lda múlipl.5 Modlos orinados al rpor - onnraión d onaminans - Poblaión pusa a > umbral 3- Prosos saionarios o vridos punuals Vloidad d Vloidad d Vloidad Vloidad Vloidad d - - aumulaión nrada d Salida d raión dsruión. Modlos d lda fija vino: u onnraión d fondo b ipósis snials (): iudad ipósis snials (): -l vino sopla n la dirión on vloidad u. sa vloidad s onsan indpndin dl impo, lugar o lvaión por nima dl sulo. 5- a onnraión d onaminans qu nra n la iudad (0) s onsan igual a b (onnraions dadas habiualmn n g/m 3 o n mg/m 3 ). -a iudad s un rángulo on dimnsions, on uno d sus lados parallo a la dirión dl vino. 6-l índi d misions por unidad d ára s q n g s - m - on lo qu la misión oal s q A, sindo A l ára d la iudad. l índi d misions s onsan no varía on l vino. -a urbulnia amosféria produ l mlado omplo oal d los onaminans hasa la alura d mlado no ha mlado por nima d sa alura. 7.- Ningún onaminan nra o sal por los lados prpndiulars a la dirión dl vino. 3 sado saionario vino: u onnraión d fondo b q g s - g s - m - sado saionario: anidad qu nra anidad qu sal u b q u 0 nra sal iudad onsan Promdio dl modlo d lda para divrsas ondiions morológias Σ i f i i on. promdio Suma para odas las ondiions morológias jmplo.: Para la iudad dl jmplo., las ondiions morológias s prsnan l 0% dl impo. uran l 60% rsan, l vino sopla formando ángulos ros on la dirión qu s musra n la figura on una vloidad d 6 m/s la misma alura d mlado uál s la onnraión promdio anual d O n la iudad? b q / u 0 % jmplo.: Una iudad in la siguin dsripión: 5 m, 5 m, u3 m/s, 000 m. a onnraión d fondo d monóido d arbono s b5 µg/m 3. l índi d misions por unidad d ára s q 0-6 g s - m -. uál s la onnraión d O sobr la iudad? 5 60% 6

2 Uso dl modlo d lda para alular rduión d misions Prguna lav: Si para unas ondiions dadas un drminado nivl d misión ondu a una onnraión fija d quilibrio, uál ha d sr l nivl d misión para onsguir una onnraión dada? q q? Modlo d lda no saionaria () onnraión d fondo vino: u b iudad q ( -b) u / q ( -b) u / q q ( -b)/( -b) jmplo.3: Supongamos qu la norma d alidad dl air para PM 0 s 75 µg/m 3 qu l valor obnido para una iudad s d 90 µg/m 3. Si la onnraión d fondo s 0 µg/m 3 n qué pornaj han d rduirs las misions para umplir la norma? sado no saionario: anidad qu nra - anidad qu sal anidad qu s aumula por unidad d impo u b q - u d/d nra sal s aumula 7 8 Modlo d lda no saionaria () (oninuaión). Modlos d disprsión: Modlo gaussiano para onaminans qu no raionan /u d/d b q / ( u) - /u d/d - air onaminado Soluión: ( - () ) / ( -b) -u/ h jmplo.: Una all in 5 m d anhura, 000 m d longiud sá bordada por difiios qu limian la disprsión d onaminans a una alura d 00 m. Una ubría d gas naural (mano) s romp l gas s filra a ravés d las alanarillas los drnajs dl sulo, miindo una anidad igual a gr/(m s). Si la vloidad dl vino s 0.5 m/s, uáno arda n alanars l lími d plosión (5. % n volumn para l mano)? Suponr qu la onnraión d fondo, b, la onnraión iniial son ro. h dirión dl vino (,,) para >0? 9 0 aja d volumn qu s muv on l vino: l modlo gaussiano orrspond a un promdio sobr iro inrvalo d impo: Insanáno (unos sgundos) Promdio (/ - h) alan d maria n la aja: ofiin d disprsión urbulna Vloidad d aumulaión (V) Flujos d nrada Σ Σ Flujo Flujos d salida Flujo n, o

3 3 3 alan d maria n la aja: n la dirión n la dirión n la dirión Soluión d: / para dos dimnsions / / 3 8 para rs dimnsions / / para una dimnsión Masa dposiada 5 Vrido punual insanáno n 3 masa librada Masa/impo uraión dl vrido / / 0 u l vrido s muv n la dirión on la vloidad dl vino u 6 isribuión gaussiana n masa dposiada iniialmn (A): m/ u /u (A) m / u / Vridooninuadon l impo /u (l onaminan avana on vloidad u) 7 / u / 0.5 u/ 0.5 u/ /u u jmplo.5: Una indusria mi 0 g/s d SO a una alura. a vloidad dl vino s 3 m/s. os valors d a una disania d m n la dirión dl vino son 30 m 0 m rspivamn uáls son las onnraions d SO n un puno a 60 mros haia un lado a 0 m bajo la alura d misión? 8 álulo d ( / u) / ( / u) / / isania ondiions amosférias Tabla.: lass d amósfra sgún su sabilidad (Turnr) día Radiaión solar Fur modrada débil Vino d suprfii ( a 0 m) / m s - nubs /8 nubs<3/8 noh A A- A F

4 rminaión d los ofiins d disprsión n funión d la disania a la fun (dirión ): / m A F ondiions amosférias Gráfia aproimada! onsular manuals rminaión d los ofiins d disprsión n funión d la disania a la fun (dirión ): / m A Gráfia aproimada! onsular manuals F / m / m 0 Z Modifiaions dl modlo gausiano Z onaminan absorbido por l sulo u onaminan rfljado por l sulo u ( ) ( ) ( ) jmplo.6: n l jmplo. alulamos la onnraión n un puno a 0 m bajo l nro d la olumna d humo. Rpir los álulos para los asos n los qu 0 m 30 m Tnindo n una l fo dl sulo. os formas úils d la uaión anrior: onaminaión a ras dl sulo: u Para 0 u Para 0, 0 Z fo d la alura d mla Alura a parir d la ual no s produ más disprsión: mlado oal n la dirión : () (sala logarímia) 0-3 Alura d la fun Sólo ha disprsión n la dirión : / ond /(u ) ( sá disribuido uniformmn nr 0 ) / u 3 u / m / m Alura d mla ínas obnidas para 0

5 Asnso d la olumna d humo Uso dl modlo gausiano para fos a largo plao l humo asind dbido a: -momno iniial -difrnia d mpraura Fórmula d olland: V s / u { P (T s -T a )/T s } asnso n m V s vloidad d salida dl gas n m/s diámro d la himna n m u vloidad dl vino n m/s P prsión n milibars T s mpraura d la himna n T a mpraura amosféria n 5 Promdio sobr odas las ondiions amosférias, funs dirions dl vino: (,,) Frunia (,, ) vino amosféri sabilidad a funs i i 6 fo d los difiios n una olumna d humo fo d monañas o difiios próimos 7 8 isanias d ranspor os modlos raados n s ma son úils para disanias d hasa 0 m No sirvn para problmas omo la lluvia áida, qu implian inos d m..3 Inorporaión d inéia d primr ordn n l modlo gaussiano Raión químia o nular: isprsión iniial Modlo gausiano Siuaión ral inéia d primr ordr: d / d -k / 0 -k Timpo d vida mdia: / ln / k / k Faor d dsruión/dsingraión (f): gaus * f f p( / / ) p( / u / ) jmplo.7: Volvamos al jmplo.5 supongamos qu l onaminan miido no s SO, sino uno ua onnraión da siguindo una inéia d primr ordn si impo d vida mdia s h uál sría la onnraión d onaminan n l jmplo. si nmos n una l fo d la inéia?

6 onnraión d NO, NO O 3 / ppm O NO NO O h ν NO O 3 SO NO PM NO O onnraión d O / ppm. Modlos d lda múlipl - onnraions iniials - ondiions amosférias 3- álulo d la disprsión - inéia químia 5- Nuvas onnraions ora dl día Modlos orinados al rpor S uilian para omprobar los rsulados d modlos d disprsión. S analian las paríulas (TSP, PM 0 o PM.5 ), por jmplo, onnido n mals. S rlaionan las onnraions obsrvadas on las funs misoras 33 6

Documentos relacionados

EJERCICIOS RESUELTOS DE: Ecuaciones Diferenciales

EJERCICIOS RESUELTOS DE: Ecuaciones Diferenciales EJEROS RESUETOS DE: Euaions Difrnials AADEMA DE MATEMÁTAS ESUEA DE NGENERÍA EN OMPUTAÓN Y EETRÓNA UNVERSDAD DE A SAE BAJO EUAONES DERENAES APTUO - Slionar nr las siguins uaions las qu son linals, sablr