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Operaciones Unitarias 2
Un modelo para la modificación de aire en una pequeña ciudad utilizando el Método de Enfriamiento Evaporativo
Estudiante: Yesica Raquel Quijada Noriega
5 de Febrero del 2015
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Un modelo para la modificación de aire
en una pequeña ciudad utilizando el
Método de Enfriamiento Evaporativo
Revista de Física Aplicada
Volumen 2, 2278-4861, 2012, PP 07-13
Alaa Motar Shayia, Hassan H. Salman. Departamento
de las Ciencias Atmosféricas, Colegio de Ciencias,
Universidad de AL-Mustansiriyah, Baghdad, Iraq
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Índice
• Introducción
•Descripción del Modelo
•Resultados y Discusiones
•Conclusiones
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Introducción
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Introducción
• Enfriador evaporativo
• 230.000 kcal/día
• Disminución de la
temperatura del aire:
• Mediciones de campo
• Modelo de simulación
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Introducción
• Utilizando información procedente de estudios
agrícolas y meteorológicas existentes, Huang
et al., 1987:
1. Mezclado del aire
2. Evapotranspiración uniforme
3. Evapotranspiración máxima
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Descripción del Modelo
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Descripción del Modelo
• Estimación de la evapotranspiración𝐸𝑇𝑐 = 𝐾𝑐𝐸𝑇0
Modelo empírico: FAO
𝐸𝑇𝑜 =
𝛥 𝑅𝑛 − 𝐺 + 𝐾𝜌𝑎𝐶𝑝𝑒𝑠 − 𝑒𝑎
𝑟𝑎
𝛥 + 𝛾 1 +𝑟𝑠𝑟𝑎
𝜆.
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Descripción del Modelo
• Humedad liberado por un árbol
Vapor de un árbol = Dispersión de la
contaminación
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Descripción del Modelo
Modelo de Dispersión Gaussiano
𝒳
=𝑋
𝜋𝜎𝑦𝜎𝑧 𝑢𝑒𝑥𝑝
𝑦2
2𝜎𝑦2
× 𝑒𝑥𝑝 −𝑧 − 𝐻 2
2𝜎𝑧2
+ 𝑒𝑥𝑝 −𝑧 + 𝐻 2
2𝜎𝑧2
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Contenido de humedad total
• Volumen de control: 20x20
• Volumen de aire por encima y alrededor de
ella.
• Contorno
de humedad
Figura 1. Volumen de control con dos planos
de observación, en la base 𝑧 = 0 y
en la parte superior z = ℎ𝑐𝑣.
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Cálculo de la temperatura
• Disminución de la temperatura de bulbo
seco
• Proceso de evaporación es adiabático
• Carta psicométrica
• Los cálculos modelo: Fortran90
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Resultados y Discusiones
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Resultados y Discusiones
• Ciudad Ali-Al Sharqi, al sur de Irak
• Condiciones climáticas adecuadas
• Temperatura del aire
• Humedad relativa
• Velocidad del viento
• Radiación solar
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Resultados y Discusiones
• Datos medios mensuales
• Período 1980-2000
• Organización meteorológica iraquí
• Cálculo de la evapotranspiración
𝐸𝑇𝑐 = 𝐾𝑐𝐸𝑇0 ; 𝐾𝑐 = 1.15
• Tasa volumétrica de la evapotranspiración
𝑉𝐸𝑇 = 𝐸𝑇𝑐𝐴𝑐 = 𝐾𝑐𝐸𝑇𝑜𝐴𝑐 ; 𝐴𝑐 = 9 𝑚2
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Resultados y Discusiones
Gráfica 1. Los valores de evapotranspiración de referencia
y la evapotranspiración de un cultivo único en
un período de Abril a Septiembre de
Ali-Al Sharqi.
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Resultados y Discusiones
Gráfica 2. Las tasas volumétricas de la
evapotranspiración de un solo árbol en
Ali-Al Sharqi.
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Resultados y Discusiones
• Índice de emisión del árbol = 7.5 (gs-1)
• Estabilidad atmosférica = B
• Velocidad del viento = 4 (ms-1)
• Altura del Árbol = 4 (m)
• Concentración de humedad cerca del árbol.
• No hay variación después de 4 metros.
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Resultados y Discusiones
Gráfica 3. Perfiles de concentración en la
dirección del viento a diferentes alturas.
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Resultados y Discusiones
Gráfica 4. Contenido de humedad total (gm)
dentro del volumen de control en diferentes
alturas de 0 a 10 m.
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Resultados y Discusiones
Gráfica 5. Grado de enfriamiento obtenido durante seis meses
en Ali-Al Sharqi.
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Conclusiones
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Conclusiones
• Mayor concentración de humedad en la línea de la dirección del viento.
• Valores más significativos están metros por encima del árbol.
• Valores más insignificantes comienzan a los 15 metros por encima del árbol.
• 2.7°C en Julio y 1.8°C en Abril.
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Gracias por su atención