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Estudio sobre las características estructurales de la torta de filtro de malla en riego por goteo: basado en la etapa de crecimiento de la torta de filtro

Autores: Long, Yangjuan; Liu, Zhenji; Zong, Quanli; Jing, Heyi; Lu, Chen

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Estudio sobre las características estructurales de la torta de filtro de malla en riego por goteo: basado en la etapa de crecimiento de la torta de filtro


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales

Palabras clave

Filtros de malla
Torta de filtro
Proceso de crecimiento
Tamaño de apertura
Porosidad
Relación poro-partícula

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 51

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los filtros de malla se emplean con frecuencia en campos de riego que ahorran agua. Aún faltan estudios que aborden el método de formación de la torta y las características de la torta durante la fase de crecimiento del filtro de malla. Se llevaron a cabo experimentos unidireccionales y ortogonales utilizando filtros de malla con tamaños de abertura de 220 um y 320 um como objetos de investigación, tomando concentraciones de partículas, flujo de entrada y fases de crecimiento como factores experimentales. Según la regla de variación de la caída de presión de semilla en el proceso de formación de la torta del filtro, el proceso de crecimiento de la torta del filtro se divide en cuatro etapas, que son las siguientes: primer y segundo etapas de bloqueo lento (M1, M2), etapa de bloqueo rápido (M3) y etapa de filtración de la torta del filtro (M4). Además, la distribución de tamaño, porosidad (), relación poro-partícula () y tamaño mediano () de la torta del filtro se utilizaron para representar las características estructurales. Los resultados muestran que el crecimiento de la torta del filtro fue un proceso que comenzó con el llenado de los poros de la malla por partículas interceptadas y progresó hacia el llenado de los poros del esqueleto de partículas grandes por partículas filtradas posteriormente. Durante este proceso, la proporción de partículas interceptadas disminuyó gradualmente, mientras que la proporción de partículas filtradas aumentó incrementalmente, y el tamaño mediano () y la porosidad () disminuyeron. Mientras tanto, cuanto más pequeño era el tamaño de la abertura de la pantalla, más pequeño era el tamaño mediano () de la torta del filtro, pero mayor era la relación poro-partícula (). A medida que aumentaba la velocidad de flujo, la porosidad () se incrementaba en las etapas M1 y M2; sin embargo, disminuía en las etapas M3 y M4. La concentración tuvo una influencia menor en la porosidad de la torta del filtro. Por último, se estableció un modelo de regresión para la porosidad de la torta del filtro bajo dos condiciones de tamaño de abertura, basado en factores como la velocidad de flujo, la concentración y la etapa de crecimiento. Los coeficientes de determinación, R, para el modelo fueron del 90.33% y 80.73%, lo que indica un buen ajuste.

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