La fórmula de Deacon calcula la intensidad del viento a una determinada altura:
Donde u es la velocidad del viento a la altura z y u1 es la velocidad del viento a la altura z1, p es un coeficiente relacionado con la estabilidad atmosférica en función de la clase de estabilidad o la temperatura (parámetro de estabilidad). Este último puede ser calculado por tablas o a partir del parámetro n o índice de estabilidad de Sutton.
Para resolverla, se puede utilizar online el calculador AJ Design, accediendo al mismo mediante la siguiente dirección web:
La forma en la que aparece en la aplicación AJ Design es la siguiente (junto con su demostración):
Básicamente es la misma, denominando a la coordenada z como h (altura, del inglés height), despejando la velocidad del viento. El parámetro (o coeficiente) de estabilidad en este caso, en vez de p, lo denomina n (en alguna bibliografía también aparece como m o α), lo que puede dar lugar a algún equívoco.
Como se puede observar, conociendo la velocidad del viento (u0) a una altura determinada (h0), la resolución de la fórmula no ofrece mayores problemas, siempre que se elija un adecuado parámetro de estabilidad.
Parámetro de estabilidad
El parámetro de estabilidad está relacionado con dos factores, por un lado los meteorológicos y por otro, la rugosidad del terreno, ya que este, cuanta más resistencia ofrezca, menor será la velocidad del viento, por eso a mayor altura, mayor velocidad.
En el calculador de AJ Design este parámetro aparece con la letra n.
Se puede obtener de dos formas:
1) Cálculo del exponente p a partir de la estabilidad y del terreno
Dependiendo del tipo de estabilidad puede estimarse a partir de la siguiente tabla:
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Valor de p en función de la estabilidad atmosférica para terreno rugoso |
Hay que tener en cuenta que puede asimilarse terreno rugoso a terreno urbano y terreno suave a terreno rural.
También se puede hacer a partir de una tabla con diferencia de temperatura entre las alturas:
Relación entre la diferencia de temperatura y p para capas de aire con un espesor de 1,5 a 122 m |
2) Cálculo del exponente p a partir del índice de estabilidad de Sutton
El parámetro de estabilidad también puede obtenerse a partir del índice de estabilidad de Sutton a partir de la siguiente fórmula y la siguiente tabla:
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Índice de estabilidad de Sutton (n) para el cálculo del exponente p |
Es importante no confundir el parámetro de estabilidad n, tal como aparece en el calculador AJ Design (que equivaldría a p en la fórmula de Deacon) con el coeficiente de Sutton, también representado por n.
Ejemplo práctico
Una instalación industrial emite gases a través de una chimenea de 80 m de altura. ¿Qué velocidad del viento habrá en su coronación, sabiendo que la velocidad del viento a 2 metros de altura es 10 m/s?. Las condiciones meteorológicas son de un día de borrasca y la fábrica se halla en un terreno despejado.
Tomando el valor correspondiente en la tabla Valor de p en función de la estabilidad atmosférica para terreno rugoso a una clase de estabilidad atmosférica A (Muy inestable) y terreno despejado, que podemos entender como suave o rural, tendríamos:
0,15 x 0,6 = 0,09
Para bien hacer, deberíamos también calcularlo a partir del índice de estabilidad de Sutton y ambas cifras deberían ser más o menos similares.
Tomamos como índice de estabilidad de Suttón, 0,2, que corresponde a una condición meteorológica inestable, luego el parámetro de estabilidad p sería:
0,2/(2-0,2) = 0,11
Como se puede observar, más o menos vienen a ser cifras similares. Tomaremos la media, el valor 0,10.
Introduciendo los datos en la aplicación, nos daría 14,46 m/s
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