Riassunti Impatto Ambientale

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[Prima di scaricare leggi BIO nel mio profilo] Argomenti: dispersione degli inquinanti in ambiente, calcolo concentrazione inquinanti, inquinanti atmosferici (tra cui CO e NOx), combustione e …

Esame dinamica, controllo e impatto ambientale dei sistemi energetici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. De Pascale Andrea

Università Università degli Studi di Bologna

A.A. 2018-2019

55 pagine

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Estratto del documento

Impatto ambientale dei sistemi energetici

Descrizione degli inquinanti in atmosfera

Agenti inquinanti, sono di diversa natura:

Inquinamento chimico → immissione di sostanze chimiche allo stato (e.g. solido, gassoso) in atmosfera da combustibili fossili.
Inquinamento fisico → immissione di acque (provenienti in acqua) da sost. ferrose.
Inquinamento acustico → immissione di energia sismica per via di onde sonore generate dai sistemi di combustione.
Inquinamento nucleare

Processi che subisce l'agente inquinante

Disperzione
Trasporto → spostamento dalla sorgente al bersaglio
Trasformazione → alcune sostanze evolvono a contatto con altre sostanze dando luogo a compioni chimici stabili
Concentrazione

La dispersione degli inquinanti può avvenire da sorgenti:

Puntiformi
Lineari
Superficiali

Condizioni necessarie per il trasporto delle sostanze inquinanti

Condizioni atmosferiche (e.g. piovosità)
Condizioni al contorno geografiche (es. riserva d’evento)
Temperatura dell’aria → profilo di gradiente termico

Valutazioni sul gradiente termico, ipotesi:

Trasformazione adiabatrica (PV^k = cost, volume specific)
Aria + gas perfetto (PV = RT)

ATM in quiete si può dimostrare che la variazione di temperatura con la quota è lineare:

PV = RTRV^k = costcdx + gdz + dp / ρ + dT = 0 (conservazione dell’energia)
Derivando le prime due equazioni:
dP/P = (-dρ/ρ + (k - 1) dT/T) ⇒ Δρ = ρ(g/kT)dz

Sollevamento Weller dell’energia

gdz + p(gdz + ( )dt = 0dTdzCON g₀ = 9.81 m/s² K = 1.4, R = 287 KdTdzT(z) = T₀ - ΓzT₀ = 288 K

Stabilità atmosfera

Caratteri di crescita o di calo (nel caso di instabilità) con linee e zi osa particella.

Sorse test: situai un ‘lama’ o ‘freccia’ fino ad una determinata quota. Quest’ condizioni inquinante non riesce ad aumenta in altezza.

Calcolo concentrazione inquinante ad una certa quota-sorgente puntiforme

Velocità orizzontale z = O inquinante.

Equazione di trasporto dell’agente inquinante

dcdtF_d= Flusso uscente dovuto ai moti convettivi
F_d= Flusso diffusivo molecolare
F_T= Flusso diffusivo turbolento
S= termine sorgente

Scrivendo F_d nelle sue tre componenti tramite la legge di Fick:

F_x = - D_x ^∂c/_∂x
F_y = - D_y ^∂c/_∂y
F_z = - D_z ^∂c/_∂z

D_x, D_y, D_z = coefficienti di diffusione

E scrivo l’equazione del trasporto in forma differenziale:
∂c/∂t = D_x ^∂²c/_∂x² + D_y ^∂²c/_∂y² + D_z ^∂²c/_∂z²

Con ∂p/∂x=0 ---> irrilevante. Suddivido il flusso medio sul piano y-z. Sapendo che: C = (y,t) . 2 (y,t) . (z,t)

Sostituisco: ∂²/∂t = D_y ^∂²/_∂y²+ D_z ^∂²/_∂z²

Scrivendo in forma comparata: _{∂²/_∂y² ∂c/∂y + ((∂/∂t D_z ∂c/∂c))_a=0}---> 1/2 _{∂²/_∂y² ∂c/∂y + ((∂/∂t D_z ∂c/∂z)) _a=0}

Consideraer sesualità esposta se l'_che termine seno = 0 --------- a sistema 1 e 2 termin il per trovare P e B

∂²_p/∂y² ∂c/∂y + (y,t) - K_a e^{-^x²/_{4πD_yt}}C₂ (y,t) si trova (1) ingrando C_z (z,t) si trova (2) ingrando

C(x,y,z,t) = A/4πt√D_yt e^{-^y²/_4πt} e^{-^{x²+ z²}/4πt}

Con A----> per prima ricavato monon Al contorno---> X----> ot----∂m-----4 ∂m= ∂x ----4πt∑D_xz e

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