Expo evaporacion
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Los principales factores que inciden en la evaporación desde una superficie libre son la radiación solar

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  • 1. CURSO DE: CLIMATOLOGIA Y METEREOLOGIA
  • 2. Evaporación Los principales factores que inciden en la evaporación desde una superficie libre son la radiación solar, como fuente de energía para suministrar el calor latente de vaporización, la velocidad del viento requerida para transportar el vapor lejos de la superficie evaporante y el gradiente de humedad específica del aire sobre la superficie.
  • 3. Evapotranspiración Evaporación desde el suelo y la vegetación sumada a la transpiración de las plantas a través de los estomas de sus hojas, del agua que éstas captan a través de sus raíces Restricción Disponibilidad de humedad en la superficie evaporante
  • 4. evapotranspiración potencial Aquella que ocurriría desde una cubierta vegetal, para un area dado, cuando la disponibilidad de humedad no es limitante. La evapotranspiración real disminuye por bajo el nivel potencial a medida que el suelo se seca.
  • 5. Condensación Vaporización
  • 6. Método del Balance de Energía Tasa de masa evaporada=-dmv/dt Flujo de calor sensible Hs . Rn mv Fase líquida ∂ - mv = ∫ ∫ ∫ ρ w d∀ + ∫ ∫ ρ w V ⋅ dA  ∂t c.v. c.s. ρ a Hs nulo ρ w ρ wA(dh/dt)  mv = ρ w AE E=-dh/dt : tasa de evaporación h Area A G: flujo de calor hacia suelo
  • 7. Humedad específica de la masa de vapor de agua fase de vapor ∂ - mv =  ∂t ∫∫∫ q v V .C . Flujo permanente ρ a d∀ + ∫∫ q v ρ a V.dA S .C . nulo ρ w AE = ∫∫ q ρ V ⋅ dA v a S .C . E =( 1 ρw A ) ∫∫ q v ρ a V ⋅ dA S .C .
  • 8. 1a Ley de la Termodinámica dH dW ∂ 1 2 = ∫∫∫ ( u + V + gz)ρd∀ dt dt ∂t V .C . 2 1 2 + ∫∫ (u + V + gz) ρV.dA 2 S .C . No hay trabajo, velocidad nula en interior V.C., variación z pequeña dH/dt=Rn-Hs-G dH ∂ = ∫∫∫ u ρ w d∀ dt ∂t V .C .
  • 9. Si no se consideran variaciones temporales de la temperatura en el interior del fluido, la única variación de calor almacenado en el volumen de control corresponde a la variación de energía interna del agua evaporada= lv dmv/dt calor latente de vaporización lv = 2,501*106 - 2370*T (Joule/Kg) temperatura en ºC  R n - H s - G = l v mv
  • 10. 1 E= ( R n - H s - G) lv ρω Si =0 =G s H Rn Er = lv ρω
  • 11. Método Aerodinámico Rn z z z Flujo de Aire Evaporación E v T qv Coef. difusión turbulenta de masa flujo de vapor dmv/dt que asciende por convección y que pasa a través de plano a cota z dqv  mv = - ρ a K w dz
  • 12. flujo de momentum o esfuerzo de corte a la altura z: dv τ = ρa Km dz coeficiente de difusión turbulenta de momentum Escogiendo z1 y z2lo suficientemente cerca como para considerar que no existen variaciones en mv y τ K w ( q v1 - q v 2 )  mv = τ K m ( v 2 - v1 ) k( v 2 - v1 ) 2 τ = ρa [ ] ln( z 2 / z1 )
  • 13. 0.622 k 2 ρ a (eas - ea ) v 2  mv = p[ ln( z 2 / z0 ) ] 2 E a = B( eas - ea ) Dalton (1802) 0.622 k 2 ρ a u 2 B= p ρ w [ ln( z 2 / z0 ) ] 2
  • 14. Método Balance de Energía Rn Er = lv ρω Método Aerodinámico E a = B( eas - ea )
  • 15. Método Aerodinámico y de Balance de Energía Combinados. cociente de Bowen Si G=0 Hs β= l v mv   R n = l v mv (1+ β ) dT H s = - ρaC p Kh dz dqv mv = - ρ a K w  dz Coef. de difusión turbulento de calor Coef. de difusión turbulenta de masa
  • 16. Suponiendo que la tasa de transporte es constante entre 2 niveles z1 y z2 H s = C p K h (T 2 -T1 ) mv K w ( qv2 - qv1 )  C p Kh p (T 2 -T1 ) β= 0.622 lν K w ( e2 - e1 ) T 2 -T1 ) β =γ( e2 - e1 constante psicrométrica
  • 17. Si los niveles 1 y 2 donde se efectúan las mediciones se toman en la superficie evaporante y en el aire ∆ γ E= Er + Ea ∆ +γ ∆ +γ 17.27T = 611 exp ( ) eas 237.3 + T (Pa) ∆= 4098 eas 2 (237.3 + T ) (Pa/ °C)
  • 18. Hay que tener en cuenta que en el método del balance de energía se supone que existe un flujo permanente de energía y que los cambios de calor en el interior del sistema son despreciables, lo que limita la aplicación del método a períodos de tiempo diarios o mayores, y a situaciones que no posean grandes almacenamientos de calor, como son los grandes lagos. El método combinado es apropiado para aplicarlo en áreas pequeñas donde se dispone de medidas de radiación neta, temperatura del aire, humedad, velocidad de viento y presión del aire
  • 19. Al estimar la evaporación en grandes áreas, donde se reconoce que la tasa de evaporación es dominada por los componentes radiativos ∆ E =α Er ∆ +γ ecuación de Priestley-Taylor α=1,3.
  • 20. BALANCE HIDROLOGICO Conocidos todos los demás términos se despeja la evaporación
  • 21. Ley de Dalton E=C (ew-ea) ew=ea E=0 ea>ew condensación Si tagua≡taire E=C es(1 -HR) En espejos de agua poco profundos
  • 22. Sólidos solubles en el agua >SS <ew E=C (ew-ea) Menor E Presión Atmosférica: a menor presión se tiene menor interferencia para proceso de evaporación A mayor altitud se tendría mayor evaporación
  • 23. Factores que condicionan la evaporación • gradiente de presión de vapor o déficit higrométrico ew-ea • temperatura del aire •radiación solar •viento •presión atmosférica PODER EVAPORANTE DE LA ATMOSFERA
  • 24. INSTRUMENTOS IM OR AP EV OS TR E
  • 25. EVAPORACION MEDIDA QUE REPRESENTA EL PODER EVAPORANTE DE LA ATMOSFERA Coeficiente de Embalse = Tasa Ereal en Superficie Agua Libre Tasa Emedida en Evaporímetro en = cond. meteorológica Puede variar según el tipo de instalación y época del año