Ecuaciones Emisión Gases

 Documento Modelo Matemático

Se considera un galpón que posee salidas de ventilación y que en su interior se realizan trabajos  que generan emisiones de diversos contaminantes. En este galpón trabajan personas realizando diversas actividades que se pueden clasificar, según su intensidad en “trabajo ligero”, “medio” y “pesado”. Además, en este lugar existen equipos contaminantes en el rango de “vehiculos de carga liviana” hasta “vehículos diesel industriales”. La descripción detallada de estos vehículos y los contaminantes que se utilizan se verá más adelante (ver sección )

El problema principal consiste en realizar una descripción de la evolución temporal de los contaminantes dentro de este galpón mediante el uso de un modelo matemático.

La alternativa planteada se puede simplificar en el siguiente esquema, se tiene la entrada de ventilación (eventualmente varias entradas) y los diversos vectores que emiten contaminantes.

Se decribirá entonces la evolución temporal de la concentración de contaminantes de acuerdo a los datos.

[pic 1]

Para el modelo matemático se precisa de los siguientes datos:

• Q: flujo de intercambio y corresponde a la suma de flujos devido a ventilación [m^3/s ].
• V : volumen del galpón [m^3].
• E: suma de emisiones por segundo [kg/s].

E=E_1 + E_2 + … + E_n

Donde estas emisiones corresponden a contaminantes de diversos vehiculos. En el caso del contaminante CO2 se tomaran en cuenta además las emisiones de personas.

• C0: concentración inicial de contaminante [kg/m^3].
• Ce: concentración externa del contaminante.  Este dato se puede explicar como la cantidad de contaminante en el medio ambiente, que en el caso del C02 tomaremos  400 ppm y con respecto a otros contaminantes se asumirá Ce=0 ppm.

Con estos datos la evolución temporal de concentración de  contaminante en el galpón se puede explicar mediante el modelo:

C(t)= [Ce +E/Q] + [C0- Ce -E/Q]* Exp(-t*Q/V)

donde t es la variable temporal (en segundos), consideramos que el tiempo inicial de medida es en t0=0, Exp corresponde a la función exponencial y  C(t) es la concentración en el instante t (en segundos).

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