Modelo analítico para determinar el área máxima de influencia de las gotas de agua procedentes de las torres de refrigeración en función de las condiciones ambientales

Abstract

Los objetivos principales de este trabajo son: 1) Proponer un modelo analítico para caracterizar la dispersión de gotas al ambiente y su alcance máximo procedentes de torres de refrigeración en entornos urbanos. 2) Desarrollar un software que recoja este modelo analítico y permita determinar el alcance máximo de las gotas en un entorno urbano, bajo diferentes condiciones ambientales (velocidad de viento, perfil de humedad y temperatura del aire, temperatura del agua, altura de pulverización, influencia de obstáculos…) 3) Validar dicho software con los datos numéricos y experimentales existentes. 4) Establecer condiciones críticas ambientales donde el alcance máximo supera un umbral. Una torre de refrigeración es una infraestructura que disminuye la temperatura del agua gracias al contacto con agua y a la evaporación de ésta. Se trata de uno de los mecanismos de transferencia del calor por evaporación mas efectivos en la actualidad. Pese a esto, existe un gran problema: es un campo de cultivo para colonias de bacterias como la Legionella. De la torre de refrigeración, además de aire caliente, también son expulsadas gotas de agua capaces de incorporarse a la atmosfera, expandiendo así la bacteria. Un análisis del comportamiento de las gotas podría ayudar a controlar las áreas más susceptibles a una epidemia de Legionella: la distancia máxima de alcance de éstas podría usarse para estimar el área de afectación. Los elementos contemplados en el diseño de este análisis que pueden afectar a su comportamiento son las condiciones climáticas, los edificios o infraestructuras que lo rodean y el tamaño de la gota. La contribución de Holterman con la ecuación de la vida de la gota puede usare de base sólida junto con las ecuaciones de movimiento oblicuo para crear un modelo analítico que determine el área máxima de influencia