WetPlume
Un modello per simulare formazione, dimensione, distribuzione temporale e direzione delle piume visibili prodotte da emissioni ad alto contenuto di umidita'.Le piume emesse da impianti come torri evaporative, essiccatori e unita' di desolforazione possono contenere elevate quantita' di vapore acqueo. In condizioni meteorologiche favorevoli, il vapore condensa e la piuma diventa visibile.
WetPlume e' un modello Enviroware per simulare la formazione e la dimensione delle piume visibili. Il modello stima la distribuzione delle dimensioni e la distribuzione mensile e oraria degli eventi di piuma visibile, supportando studi di impatto visivo e confronti tra scenari di esercizio.
Il modello e' scritto in Fortran e si utilizza da riga di comando. L'output orario descrive le proprieta' della piuma ed e' normalmente analizzato con postprocessori dedicati.
Distribuzione direzionale delle lunghezze della piuma visibile, rappresentata con un grafico in stile rosa dei venti.
Perche' serve un modello specifico per piume umide
I fumi emessi da un camino sono di norma piu' caldi e piu' umidi dell'aria ambiente. Durante la risalita e il trasporto da parte del vento, la piuma ingloba aria ambiente, si diluisce, si raffredda e puo' raggiungere la saturazione. Quando avviene la condensazione, il contenuto d'acqua liquida puo' rendere visibile una parte della piuma.
Gli algoritmi classici di plume rise per piume secche non includono la termodinamica necessaria per rappresentare condensazione e rilascio di calore latente. Allo stesso tempo, molti modelli per piume umide sono stati sviluppati per torri evaporative e includono ipotesi non sempre adatte alle emissioni da camino, dove velocita' di uscita, differenza di temperatura, diametro e spinta termica possono essere molto diversi.
WetPlume e' stato sviluppato per piume umide da camino ed e' usato negli studi di impatto visivo, anche quando occorre confrontare scenari di esercizio diversi, ad esempio contenuto d'acqua dei fumi, temperatura di uscita o velocita' di emissione.
Dati di input
Sorgente
- Coordinate, altezza e diametro del camino
- Velocita' e temperatura di uscita
- Contenuto d'acqua dei fumi, espresso in g H2O per kg di gas emesso
Meteorologia
Formato AERMOD
- Velocita' e direzione del vento
- Temperatura ambiente
- Umidita' relativa
- Pressione atmosferica
Studi di impatto visivo
WetPlume permette di stimare la distribuzione della lunghezza e dell'altezza della piuma visibile, la percentuale media di presenza della piuma per mese e ora del giorno, e la possibile occorrenza di fogging o icing indotti quando la piuma visibile raggiunge il suolo.
Questi indicatori possono essere valutati per diversi scenari emissivi, cosi' da individuare le condizioni operative che riducono il numero di eventi visibili e la dimensione della piuma.
Risultati
I risultati di WetPlume sono normalmente sintetizzati in file Excel e grafici. Gli output tipici includono i principali dati di input e output, la distribuzione statistica degli eventi di piuma visibile per mese e ora, e la distribuzione delle lunghezze della piuma visibile.
Percentuale di ore con piuma visibile per ciascun mese.
Distribuzione oraria degli eventi di piuma visibile.
Distribuzione delle lunghezze della piuma visibile.
Sezione della piuma visibile per una specifica ora.
Temperatura lungo l'asse della piuma in funzione della distanza sottovento.
Esempio di sintesi dei principali dati di input e output.
Esempi di sensitivita'
La porzione visibile di una piuma umida dipende in modo importante dall'umidita' relativa ambiente, dalla temperatura di uscita dei fumi e dall'umidita' specifica dei fumi. WetPlume consente di confrontare questi effetti mantenendo costanti gli altri parametri ambientali ed emissivi.
Effetto dell'umidita' relativa ambiente sulla piuma visibile.
Effetto della temperatura di uscita dei fumi sulla piuma visibile.
Effetto dell'umidita' specifica dei fumi sulla piuma visibile.
Riferimento
La formulazione matematica e la validazione del modello sono descritte in Presotto L., Bellasio R. and Bianconi R. (2005), Assessment of the visibility impact of a plume emitted by a desulphuration plant, Atmospheric Environment, 39(4), 719-737.