Samenvatting

Summary [MSc AP] Formula Sheet Environmental Physics

0 keer verkocht

Instelling
Technische Universiteit Delft (TU Delft)

--- Satisfied? Please don't forget to leave a rating! --- This formula sheet covers the most used equations and theory of the Applied Physics course "AP3141 - Environmental Physics". This is kept to two pages, so it can be brought to the final exam (this is allowed at the time of writing this).

[Meer zien]

Voorbeeld 1 van de 2 pagina's

Bekijk voorbeeld

Heel boek samengevat? Ja
Geupload op 26 juni 2024
Aantal pagina's 2
Geschreven in 2023/2024
Type Samenvatting

Volgen

rhjatol Lid sinds 4 jaar 63 documenten verkocht

Gratis

Downloaden Opslaan

100% tevredenheidsgarantie
Direct beschikbaar na je betaling
Lees online óf als PDF
Geen vaste maandelijkse kosten

Environmental Physics Formula Sheet by Ruben Tol
Atmospheric Physics 7. Dimensional Analysis Gaussian Plumes
2 2
When the equation between variables is q (z−H)
− y 2 − 2σ2
1. Global Climate C(x, y, z) = e 2σy z ,
unknown, non-dimensionality can still 2πσy σz U
Radiative Flux: Stefan-Boltzmann yield equations by multiplying all de-
Z ∞ grees of freedom (a, b, c, d, e, . . . ) and H being the chimney stack height; sur-
I(λ) dλ = σT 4 [W/m2 ] having them equal a dimensionless con- face concentration: C(x, y = 0, z = 0).
0 stant, and then solving a system of equa-
(Mean) Solar Energy Flux tions of all unknowns (α, β, γ, δ, ϵ, . . . ) Pasquill-Giffort-Turner Classes
2 to reach dimensionlessness and to obtain See lecture slides for tables.
RS S0 the relation between the variables.
S0 = σT 4 , S¯0 =
rES 4 σy =axα ;
aα bβ cγ dδ eϵ · · · = C [-]
Radiative Equilibrium Temperature σz =bxβ .
s
1 − R S0 13. Weather, Wind, Clouds
TE = 4 , Energy Generation
1 − ϵ/2 4σ Wind Driving Force
atmospheric emissivity ϵ ≈ α = 0.30, Wind speeds (U horizontal, V vertical) 3. Wind Energy
Earth’s albedo (combination of atmo- are driven by temperature differences
spheric absorption and total reflection, due to its effect on pressure, and the Turbine Power
affects solar and not infrared radiation). Coriolis force generated by the rotation 3
of the Earth. P = 2ρUatm AT a(1 − a)2

2. Energy & CO2 Production dU 1 dp Efficiency: Betz Limit
=f V − ;
Ideal Gas Law dt ρ dx
16
dV 1 dp η = 4a(1 − a)2 , ηmax |a=1/3 =
nRg = − fU − ; 27
p= T, dt ρ dy
V
f =2Ω sin φ, Cut-in/Rated/Cut-Out Wind Speed
Rg = 8.3143 J K−1 mol−1 . Cut-in: Uatm exerts insufficient torque,
Ω being the Earth’s rotational speed, so no power is generated: P = 0.
Eq. Form for Atmospheric Air Parcel and φ one’s latitude.
Rated: P follows above turbine power
p = ρRd T, equation; P becomes constant at certain
Effect of Turbulence on Wind
Uatm when generator limits are reached.
Rd = 287.04 J K−1 kg−1 .
1 1 ∂p Cut-out: Uatm too high and could
u=− ;

k
2
ρf ∂y damage rotor, standstill: P = 0.
5. Boundary Layers 1+ 1+ hf

Day-time: air is mixed mostly due to k Wake Effects
v = u,
the thermal gradient. hf Just behind turbine:
Night-time: air is mixed mostly due r
k being a roughness factor; turbulence 1−a
to the density gradient: wind has to do rout = γR T , γ =
acts as a drag force. 1 − 2a
the mixing. Weak winds yield no tur-
bulence and high T differences, strong Wake Radius at x:
winds yield high turbulence and a more 14. Air Quality
uniform T distribution. Emission rx − rout = αx,
Eddy diffusivity is much larger than Strongly diluted through the day, mix- α = 0.082 (empirical).
molecular diffusivity, has smaller values ing dominated by convection; weak mix-
near the surface (where turbulent trans- ing at night, turbulent mixing only Ratio of Wind Speed at x:
port is more difficult), and is higher driven by wind shear.
in the day-time compared to the night- u(x) 2a
Atmospheric Stability =1− 2
time due to large temperature gradients Uatm αx
1 + γR
near the surface; eddy viscosity varies T
∂T
with height and time. Γ= (neutral);
∂z Power Ratio at x:
∂T
6. Turbulence Γ≈ (near-neutral); P (x)

u(x)
3
∂z =
Turbulent Flux ∂T P Uatm
Γ> (unstable);
∂z
F = ρcp w′ T ′ ∂T
Γ< (stable);
Momentum Flux/Reynolds Stress ∂z

τ = −ρu′ w′

Dit zijn jouw voordelen als je samenvattingen koopt bij Stuvia:

Bewezen kwaliteit door reviews

Studenten hebben al meer dan 850.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet jij zeker dat je de beste keuze maakt!

In een paar klikken geregeld

Geen gedoe — betaal gewoon eenmalig met iDeal, creditcard of je Stuvia-tegoed en je bent klaar. Geen abonnement nodig.

Direct to-the-point

Studenten maken samenvattingen voor studenten. Dat betekent: actuele inhoud waar jij écht wat aan hebt. Geen overbodige details!

Veelgestelde vragen

Wat krijg ik als ik dit document koop?

Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.

Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?

Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.

Van wie koop ik deze samenvatting?

Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper rhjatol. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.

Zit ik meteen vast aan een abonnement?

Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €0,00. Je zit daarna nergens aan vast.

Is Stuvia te vertrouwen?

4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)

Afgelopen 30 dagen zijn er 66184 samenvattingen verkocht

Opgericht in 2010, al 15 jaar dé plek om samenvattingen te kopen

Begin nu gratis

Samenvatting

Summary [MSc AP] Formula Sheet Environmental Physics

Document informatie

Onderwerpen

Gekoppeld boek

Geschreven voor

Verkoper

Ontvangen beoordelingen

Voorbeeld van de inhoud