Estudio sobre la temperatura y distribución del agua del aire caliente en la arcilla roja basado en obstáculos de cultivo continuo del suelo
Autores: Yang, Zhenjie; Ameen, Muhammad; Yang, Yilu; Xue, Anyan; Chen, Junyu; Yang, Junyou; Fang, Pengcheng; Lai, Yu; Liu, Junqian; Wang, Yuhan; Zhang, Yijie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio sobre la temperatura y distribución del agua del aire caliente en la arcilla roja basado en obstáculos de cultivo continuo del suelo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Problema constante de cultivo
Desinfección del suelo con vapor
Deshumidificación con aire caliente
Poros del suelo
Transferencia de masa y calor
Tecnología de simulación CFD
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, las circunstancias problemáticas del problema constante de cultivos en instalaciones han ido empeorando cada vez más. En comparación con la desinfección química, la desinfección del suelo con vapor ofrece los beneficios de protección ambiental y ser libre de contaminación, lo que puede reducir efectivamente el problema del cultivo constante en los cultivos. Sin embargo, durante el procedimiento de desinfección con vapor, se forma una gran cantidad de agua líquida debido a la condensación del vapor a alta temperatura, lo que provoca el bloqueo de los poros del suelo, afectando seriamente la eficacia de transferencia de masa y calor del vapor y, por lo tanto, afectando la eficiencia de desinfección. Por lo tanto, para resolver este problema, este documento propone el uso de deshumidificación con aire caliente para eliminar el exceso de agua de los poros del suelo y lograr el objetivo de desatascar los poros. Sin embargo, se necesita una exploración adicional sobre cómo eliminar eficientemente el exceso de agua de diferentes estructuras de poros a través de aplicaciones de aire caliente. Por lo tanto, este documento utilizó primero la tecnología de simulación CFD para simular y analizar el campo de flujo de aire caliente, la transferencia de masa y calor en agregados de suelo de diferentes tamaños (8 mm). Luego, basándose en la plataforma experimental de calentamiento de aire caliente en el suelo, se investigó el mecanismo de transferencia de masa y calor del aire caliente bajo diversas condiciones de poros del suelo. Los resultados muestran que a medida que el tamaño de las partículas del suelo aumenta desde 8 mm, también aumenta el número de macroporos del suelo, lo que hace que el suelo sea propenso a la formación de corrientes térmicas de macroporos, y la eficiencia del calentamiento con aire caliente para la deshumidificación primero aumenta y luego disminuye. Entre ellos, el tratamiento de 4-6 mm tiene el mejor efecto de deshumidificación a través del calentamiento con aire caliente, con una temperatura profunda del suelo de hasta 90 grados Celsius y una reducción del contenido de agua del 6%. El tratamiento de 4-6 mm tiene un área de calentamiento y deshumidificación de alta temperatura de 15-20 cm de profundidad. Los resultados anteriores sientan las bases teóricas para los parámetros de las operaciones de calentamiento y deshumidificación con aire caliente, así como la colocación de la tubería de aire caliente. Este documento tiene como objetivo combinar la tecnología de deshumidificación con aire caliente, para la eliminación del exceso de agua del suelo y desatascar los poros del suelo, logrando en última instancia el objetivo de mejorar la eficiencia de desinfección del suelo con vapor.
Descripción
En los últimos años, las circunstancias problemáticas del problema constante de cultivos en instalaciones han ido empeorando cada vez más. En comparación con la desinfección química, la desinfección del suelo con vapor ofrece los beneficios de protección ambiental y ser libre de contaminación, lo que puede reducir efectivamente el problema del cultivo constante en los cultivos. Sin embargo, durante el procedimiento de desinfección con vapor, se forma una gran cantidad de agua líquida debido a la condensación del vapor a alta temperatura, lo que provoca el bloqueo de los poros del suelo, afectando seriamente la eficacia de transferencia de masa y calor del vapor y, por lo tanto, afectando la eficiencia de desinfección. Por lo tanto, para resolver este problema, este documento propone el uso de deshumidificación con aire caliente para eliminar el exceso de agua de los poros del suelo y lograr el objetivo de desatascar los poros. Sin embargo, se necesita una exploración adicional sobre cómo eliminar eficientemente el exceso de agua de diferentes estructuras de poros a través de aplicaciones de aire caliente. Por lo tanto, este documento utilizó primero la tecnología de simulación CFD para simular y analizar el campo de flujo de aire caliente, la transferencia de masa y calor en agregados de suelo de diferentes tamaños (8 mm). Luego, basándose en la plataforma experimental de calentamiento de aire caliente en el suelo, se investigó el mecanismo de transferencia de masa y calor del aire caliente bajo diversas condiciones de poros del suelo. Los resultados muestran que a medida que el tamaño de las partículas del suelo aumenta desde 8 mm, también aumenta el número de macroporos del suelo, lo que hace que el suelo sea propenso a la formación de corrientes térmicas de macroporos, y la eficiencia del calentamiento con aire caliente para la deshumidificación primero aumenta y luego disminuye. Entre ellos, el tratamiento de 4-6 mm tiene el mejor efecto de deshumidificación a través del calentamiento con aire caliente, con una temperatura profunda del suelo de hasta 90 grados Celsius y una reducción del contenido de agua del 6%. El tratamiento de 4-6 mm tiene un área de calentamiento y deshumidificación de alta temperatura de 15-20 cm de profundidad. Los resultados anteriores sientan las bases teóricas para los parámetros de las operaciones de calentamiento y deshumidificación con aire caliente, así como la colocación de la tubería de aire caliente. Este documento tiene como objetivo combinar la tecnología de deshumidificación con aire caliente, para la eliminación del exceso de agua del suelo y desatascar los poros del suelo, logrando en última instancia el objetivo de mejorar la eficiencia de desinfección del suelo con vapor.