A fin de evaluar con mayor precisión la dispersión de contaminantes descargados en la atmósfera por las industrias y otras fuentes urbanas, un equipo de investigadores de la Universidad Nacional del Nordeste desarrolla modelos de simulación. Buscan reproducir los flujos de la capa límite atmosférica para controlar luego la contaminación.
(12/07/10 – Agencia CyTA – Instituto Leloir/UNNE. Por José Goretta)-. A través de la simulación en pequeña escala, investigadores de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE) buscan analizar cómo influyen los vientos en la dispersión de contaminantes en la capa atmosférica superficial. En paralelo, se estudian problemas de confort urbano causados por los vientos.
Los problemas ambientales originados por diversas fuentes de emisión que descargan contaminantes en la atmósfera son cada vez más serios. El control de las emisiones, muchas veces se hace sin contar con herramientas que permitan evaluar los procesos de dispersión de gases y determinar los niveles de concentración de los contaminantes, y otras veces ni siquiera se realiza.
En este contexto, el Laboratorio de Aerodinámica de la Facultad de Ingeniería de la UNNE se están desarrollando estudios en pos de diseñar modelos que permitan evaluar los procesos de dispersión de contaminantes descargados en la atmósfera por las industrias y otras fuentes urbanas emisoras de gases.
En paralelo y en forma complementaria a la investigación sobre dispersión, se realizan estudios de otros problemas originados por la acción de los vientos como efectos en edificios y estructuras o la modificación del viento en áreas urbanas por la presencia de edificios.
“El proyecto pretende poder estudiar en pequeña escala cómo los flujos turbulentos generan distintos fenómenos, entre ellos cómo diseminan sustancias que se acumulan en las capas superficiales de la atmósfera y cambios en la dirección del viento en zonas habitadas” explicó uno de los autores del proyecto, el ingeniero Adrián Wittwer, quien agregó que el desarrollo de modelos de simulación adecuados permitirán realizar posteriores estudios experimentales de contaminación ambiental.
Para llevar a cabo los estudios previstos, se deben desarrollar técnicas particulares para reproducir o simular los flujos de la capa límite atmosférica y procesos de emisión. Tales experimentos se realizan en un “Túnel de Viento” o estructura artificial existente en la Facultad de Ingeniería que permite reproducir en pequeña escala diversos fenómenos físicos.
Dicha estructura cuenta con una cámara de ensayos de 22 metros de longitud y 1.8 metros x 2.4 metros de sección transversal que permite realizar simulaciones a través de barreras, generadores de vorticidad que permiten cuantificar la rotación de un fluido y elementos de rugosidad superficial.
Se puede así analizar diversos factores que inciden en la dispersión como estabilidad atmosférica, topografía de la zona y la rugosidad superficial del terreno, y observar el comportamiento entre la velocidad de emisión y la velocidad local de viento, fuerzas inerciales y fuerzas de empuje, entre otras variables.
Para simular la presencia de contaminantes se utiliza gas Helio que permite reproducir características de distintas sustancias que habitualmente llegan a la atmósfera. En tanto, para la visualización del proceso de dispersión, se emplea humo producido por un generador que utiliza un líquido a base de glicerina.
Por otra parte, para la evaluación experimental de problemas de confort con relación al viento, básicamente diseñaron y calibraron sensores que permiten detectar la velocidad media del viento a nivel de peatones o altura de dos metros en los modelos de simulación. Así, se pueden reproducir diversas situaciones en la que los problemas de confort podrían tener relación con el trasporte y la difusión turbulenta de contaminantes.
“Los resultados obtenidos hasta el momento son satisfactorios, y confiamos en que estos modelos que utilizamos nos permitan avanzar aún más en esta línea de investigación que encaramos” sostuvo el investigador.
Wittwer explicó que los primeros estudios relacionados con turbulencias del viento fueron realizados a fines de los ´60 tendientes a determinar las alturas mínimas de chimeneas y prevenir el descenso de contaminantes gaseosos. A partir de ese momento se vienen realizando diferentes estudios vinculados al análisis experimental de este tipo de problema.
No obstante, es necesario en la actualidad son muy pocos los estudios de dispersión atmosférica que se realizan en el país y en Sudamérica, y en general son basados en modelos teóricos o en simulaciones numéricas que muchas veces presentan limitaciones para el análisis de situaciones reales.
Asimismo, no existen muchos estudios a escala real debido a los altos costos de la instrumentación y a la imposibilidad de imponer algún tipo de control de la situación durante la experimentación.
Por tanto, “los estudios con modelos a escala reducida, además de disminuir los costos de experimentación, permiten controlar algunas de las variables durante las mediciones facilitando el análisis del fenómeno” finalizó.
A fin de evaluar con mayor precisión la dispersión de contaminantes descargados en la atmósfera por las industrias y otras fuentes urbanas emisoras de gases, un equipo de investigadores de la Universidad Nacional del Nordeste desarrolla técnicas para simular los flujos de la capa límite atmosférica y procesos de emisión en una estructura artificial la cual cuenta con una cámara de ensayos de 22 metros de longitud.
Créditos: Revista CyT de la UNNE