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DIAGRAMAS DE PASQUILL-GIFFORD
⎡ 1 ⎛ y ⎞ 2 ⎤ ⎡ 1 ⎛ H ⎞ 2 ⎤
C ( x, y,0) =
exp⎢− ⎜ ⎟ ⎥exp⎢− ⎜⎜ ⎟⎟ ⎥
π σ y σ zU
⎢ 2 ⎜⎝ σ y ⎟⎠ ⎥ ⎢⎣ 2 ⎝ σ z ⎠ ⎥⎦
⎣
⎦
Q
• σy, σz son coeficientes de difusión (m). Se calculan con las curvas de Pasquill-Gifford. Son
función de la distancia al foco emisor (variable x)
• Q, es la masa de contaminantes emitida por unidad de tiempo (g s-1) o caudal de gases
emitidos.
• U, es la velocidad del viento (m/s).
• H, es la altura efectiva del foco > h, altura de la chimenea.
PROBLEMAS DE DIFUSIÓN: CHIMENEAS
Problema 1
La velocidad del viento se ve afectada por factores naturales (orografía, temperatura, vegetación,
estación del año, ...) y artificiales (construcciones, edificios, ...). La velocidad del viento se
modifica con la altura. La variación de la velocidad del viento con la altura suele escribirse por
medio de la ecuación exponencial (ley de Hellmann):
α
⎛ H ⎞
U
= ⎜ ⎟
U0
⎝ H0 ⎠
U: velocidad a una altura H
U0: velocidad a una altura H0 (referida a 10 m, anemómetro)
α: coeficiente de fricción (exponente de Hellmann).
Caso práctico: Utilizando la ecuación de Hellmann, determinar los valores de U20, U50, U100, U300,
teniendo en cuenta que U0=5 m/s y el terreno se encuentra en zona rural, en un día ligeramente
inestable. R: U20=5,74 m/s U50=6,9 m/s U100=7,92 m/s U300=9,87 m/s
Problema 2
Si un anemómetro colocado a 10 m de altura sobre el suelo mide una velocidad del viento de 2,5
m/s, calcula la velocidad del viento a una elevación de 300 m, en un terreno rugoso si la atmósfera
se halla en condiciones ligeramente inestables (clase de estabilidad C). R: 4,9 m
Problema 3
Determinar la concentración máxima en el terreno de SO2 emitido por una central térmica a 1 km
de la planta. Prevalecen condiciones neutras en la atmósfera (estabilidad de tipo D). Tasa de
emisión de SO2 1,1 kg/s. Velocidad del viento que marca el anemómetro (10 m) es de 3,8 m/s. La
altura de la chimenea es de 200 m y la sobreelevación del penacho es de 150 m. R:
Problema 4
Determinar la altura efectiva de chimenea para una emisión industrial de 150 kg/día de 1,2dicloroetano (C2H4Cl2) si existe un complejo residencial situado a 1,5 km en la dirección del viento
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y el límite horario de concentración en el ambiente no debe superar los 7,0 µg/m . Prevalecen
condiciones neutrales (D) y ésta debe emplearse como condición atmosférica de diseño. La
velocidad del viento a la altura efectiva de la chimenea 3,8 m/s.
R: H = 74,5 m
Problema 5
Una industria emite 2,0 kg/s de SO2 a una altura efectiva H=72 m. La velocidad del viento es de 3
m/s y los valores de los parámetros σy y σz a una distancia de 1 km en la dirección del viento son
30 m y 20 m, respectivamente. Determina sin tener en cuenta la reflexión a) la concentración de
SO2 en la línea central del penacho, b) la concentración de SO2 a 60 m de distancia de la línea
central del penacho (hacía un lado).
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R: 542,5 y 73,4 µg/m SO2.
Problema 6
Se espera que una fábrica procesadora de papel emita 500 kg de H2S al día desde una chimenea.
El receptor más cercano es una pequeña población situada a 2000 m al norte del emplazamiento
de la fábrica, y se espera que el viento sople en la dirección sur-norte. La chimenea de la fábrica
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debe de tener la altura suficiente para que la concentración de H2S no sea mayor de 40 µg/m
(media 24 horas según RD 102/2011, pág. 19) al nivel del suelo. La velocidad del viento es 5,3 m/s
y el tipo de estabilidad ambiental es E.
Calcular la altura efectiva necesaria de la chimenea de la fábrica en base a la siguiente ecuación
de difusión. R: 48,1 m (σy=94 m, σz=34 m)
Problema 7
El fuego en un vertedero emite 3,0 g/s de NOx. Determinar la concentración de NOx a nivel del
terreno, a 2 km al sur del foco emisor, si la velocidad del viento es de 5 m/s en dirección sur y la
clase de estabilidad para la zona es de tipo “D”.
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R: z = 0 m, NOx = 29,72 µg/m