Solución numérica del problema de control de contaminación del aire

Se considera el problema de contaminación del aire en una región con n plantas químicas, cuyas proporciones de la emisión tienen que ser controladas de tal manera que el nivel anual de la concentración de contaminación en cada punto de la región satisface la norma establecida para la contaminación del aire. Es un problema de optimización semi-infinita y para resolverlo proponemos el algoritmo estocástico de aproximaciones externas para ser aplicado en una región industrial.Palabres claves: optimización semi-infinita, problema de contaminación de aire, algoritmos estocásticos

Numerical modeling of the thermal discharge of the Laguna Verde power station

El presente trabajo contribuye al conocimiento del comportamiento de las descargas térmicas en aguas marinas costeras mediante la implementación y la aplicación de un modelo numérico que resuelve las ecuaciones de Navier-Stokes-Reynolds para aguas someras y la ecuación de la energía para la temperatura. El modelo numérico toma en cuenta el flujo de calor en la capa superficial, donde interactúan la superficie libre del mar y la atmósfera. Como caso de estudio, se analiza la dispersión de la pluma térmica de la Central Nucleoeléctrica Laguna Verde (CNLV), ubicada en el Estado de Veracruz, México. Las simulaciones numéricas se llevan a cabo teniendo en cuenta la información ambiental, que incluye información batimétrica, oceanográfica, meteorológica e hidrológica, y las condiciones de operación de la descarga de la CNLV. Con base en comparaciones con datos medidos en campo y en el criterio de eficiencia de Nash-Suffle para verificar la calidad de la solución numérica, se considera que los resultados obtenidos son bastante satisfactorios.This work contributes to the study of nuclear plant thermal discharges in coastal areas by using a numerical model which solves the Navier-Stokes-Reynolds equations for shallow waters and the energy equation for computing temperature variations. The numerical model takes into account the heat flux given in the upper layer, where the free surface and the atmosphere interact. In this study, the thermal plume dispersion from the nuclear power plant Laguna Verde, Veracruz, Mexico, is analyzed. Bathymetry, oceanographic, meteorological, hydrologic and plant operating data are used to run numerical simulations. The results are compared against observed data showing good agreement. The Nash-Suffles criterion is also applied to verify the quality of the numerical solution obtaining suitable results.Peer Reviewe

Formulación de lineamientos para la gestión del ruido ambiental en la Universidad Tecnológica de Pereira

El trabajo de grado denominado“Formulación de lineamientos para la gestión del ruido Ambiental en la Universidad Tecnológica de Pereira” presenta una propuesta estratégica para iniciar el proceso de gestión integral de ruido ambiental de la Universidad Tecnológica de Pereira. Teniendo como enfoque la investigación proyectiva y como complemento la investigación social, se parte de un diagnóstico de ruido ambiental universitario, que permite conocer el estado actual de la universidad en el contexto de ruido ambiental, es decir, una percepción general de los principales impactos generados por este, los factores impactados y los elementos que conforman la adecuada gerencia del ambiente físico, tomando en cuenta también la apreciación y la intervención de los actores involucrados.Posteriormente se presenta una microzonificación de ruido ambiental máximo permitido en la UTP, que establece los niveles máximos permitidos para cada uno de los usos que se presentan en la universidad, dependiendo de las condiciones requeridas, las características y los usos de cada zona. Seguidamente se muestra el mapa de conflicto de ruido y una evaluación de ruido ambiental elaborada mediante una matriz multicriterio, tomando como referencia la “Matriz de Leopold”. A partir de lo anterior, se plantea una zonificación ambiental de la universidad, para establecer a partir de ésta los usos más adecuados para llevar a cabo las actividades universitarias. Se da paso así al establecimiento de un escenario sustentable de condiciones de calidad del aire desde la perspectiva de ruido ambiental. Por último, se realiza una etapa de prognosis, en la que se muestran los lineamientos (finalidad del presente trabajo), con objetivos, metas y actividades estratégicas tendientes a garantizar la gestión integral de ruido ambiental de la universidad.This is a degree paper called “management lineament the environmental noise inside Technological University of Pereira” that present a strategic proposal for begin the integral management of environmental noise inside Technological University of Pereira. The projective approach research main will be complemented with the social research, this start with a diagnosis of environmental noise university, this means, a first perception of the major impacts caused by this, the impacted factors and elements that form an adequate management of the physical environment, considering the appreciation and intervention of all involved actors, then, presents a microzoning of ambient noise maximum inside UTP, it's establish the maximum permitted levels for each of the uses that are inside the university, this depend on the required conditions, characteristics and each zone uses. Next, this show a conflict map of noise and the environmetal noise evaluation maked across a multicriteria matrix, taking with reference "Leopold matrix". Based on the previous, this presented an environmental zoning inside the university for establish the most appropriate uses for doing the university activities, this would be a sustentable scene with quality conditions of air from the perspective of environmental noise, finally, make a prognosis stage, to show the lineaments (the objetive to this paper) with objetives, aims and strategical activities tending to ensure the integral management of the environmental noise inside university

La mecánica de fluidos y la tecnología aeroespacial

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Numerical solution of the air pollution control problem

Se considera el problema de contaminación del aire en una región con n plantas químicas, cuyas proporciones de la emisión tienen que ser controladas de tal manera que el nivel anual de la concentración de contaminación en cada punto de la región satisface la norma establecida para la contaminación del aire. Es un problema de optimización semi-infinita y para resolverlo proponemos el algoritmo estocástico de aproximaciones externas para ser aplicado en una región industrial .This work presents a stochastic outer approximation algorithm to solve air pollution control problem while minimizing the control costs which thereby occur. These air quality standards give rise to an infinite number of constraints and this is a semi-infinite programming problem

ANÁLISIS NUMÉRICO DE UN PROBLEMA INVERSO ORIGINADO EN EL FENÓMENO DE CONTAMINACIÓN AÉREA URBANA

This paper presents the calibration study of a two - dimensional mathematical model for the problem of urban air pollution. It is mainly assumed that air pollution is aected by wind convection, difusion and chemical reactions of pollutants. Consequently, a convection-diusion-reaction equation is obtained as a direct problem. In the inverse problem, the determination of the diusion is analyzed,assuming that one has an observation of the pollutants in a nite time. To solve it numerically the nite volume method is used, the least squares function is considered as cost function and the gradient is calculated with the sensitivity method.En este trabajo se presenta el estudio de calibración de un modelo matemático bidimensional para el problema de contaminación aérea urbana. Se asume principalmente que la contaminación aérea es afectada por la convección del viento, la difusión y las reacciones químicas de los contaminantes.En consecuencia se obtiene, de manera natural, como problema directo una ecuacion de convección-difusión-reacción. En el problema inverso se analiza la determinación de la difusión, asumiendo que se tiene una observación de los contaminantes en un tiempo finito. Para resolverlo numéricamente se utiliza el método de volumenes finitos, se considera como función costo la de mínimos cuadrados y se calcula el gradiente con el método de sensitividad

Modelización de la dispersión de contaminantes en la bahía de Santander, mediante el método de los elementos finitos

Existen diferentes métodos para el estudio de la calidad del agua en los estuarios, ríos, lagos, en zonas afectadas por los vertidos de sustancias contaminantes; que van desde los métodos experimentales tradicionales, hasta los más recientes modelos matemáticos. El modelo desarrollado permite resolver la ecuación de dispersión 2—D mediante técnicas en elementos finitos y por lo tanto obtener la evolución espacio-temporal de la concentración de constituyente. Se ha observado su exactitud en diferentes situaciones prácticas, y en particular se ha aplicado a la Bahía de Santander, analizándose el efecto de diferentes tipos de vertidos. El modelo es susceptible de utilizarse conjuntamente con otro modelo hidrodinámico capaz de simular la evolución del campo de velocidades

La matemática puede ayudar a la educación ambiental, con los resultados de la ecuación de difusión atmosférica

Los problemas ambientales han adquirido gran importancia debido a que atañen a toda la población del planeta. No son cuestiones cuya solución pueda ser encontrada por una persona, sino por el trabajo de grupos de investigación interdisciplinarios. La educación ambiental está orientada a enseñar cómo funcionan los ambientes naturales y en particular como los seres humanos podemos cuidar los ecosistemas para vivir de modo sostenible, minimizando la degradación, la contaminación del aire, agua o suelo, y las amenazas a la supervivencia de otras especies. A través de ella se busca sensibilizar a la población promoviendo comportamientos adecuados, rescatando valores para desarrollar una verdadera ética ambiental, a fin de alcanzar un cambio social urgente para dar respuestas firmes a la crisis ambiental actual. En el presente trabajo, se presenta parte de la investigación matemática que se viene desarrollando dentro del proyecto “Valoración numérica de impactos ambientales por efluentesgaseosos”-21/E 840 del Departamento de Geofísica y Astronomía de la Fac. de Ciencias Exactas., Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de San Juan; por medio del cual se evalúa la dispersión de gases contaminantes provenientes de la combustión interna del horno de una empresa minera, a distancias considerables de la fuente de emisión, utilizando el modelo de la ecuación de difusión. Integrando al modelo, las condiciones climatológicas de donde se ubica la industria, las características de la chimenea, se obtiene información numérica sobre cómo se dispersan los contaminantes en el penacho emitido por la fuente puntual