Mejoras en la caracterización de la permeabilidad y el factor inercial de las pantallas a prueba de insectos a través de coeficientes de caída de presión
Autores: Granados-Ortiz, Francisco-Javier; López-Martínez, Alejandro; Molina-Aiz, Francisco Domingo; Lai, Choi-Hong; Peña-Fernández, Araceli; Martínez-Lao, Juan Antonio; Valera-Martínez, Diego Luis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Mejoras en la caracterización de la permeabilidad y el factor inercial de las pantallas a prueba de insectos a través de coeficientes de caída de presión
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Permeabilidad
Factor inercial
Ecuación de Forchheimer
Caída de presión
Medio poroso
Pantallas a prueba de insectos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La permeabilidad y el factor inercial son las variables más relevantes en la ecuación de Forchheimer. Son importantes para estimar la caída de presión cuando un fluido fluye a través de un medio poroso. Sin embargo, en el campo de las pantallas a prueba de insectos, los modelos existentes hasta la fecha siguen proporcionando una precisión predictiva deficiente, en parte debido a que se basan en la porosidad 2D de las pantallas. Este trabajo proporciona modelos novedosos para la permeabilidad y el factor inercial, los cuales se desarrollan a partir de datos experimentales de pantallas a prueba de insectos en un túnel de viento y de la estimación analítica de la porosidad 3D. En lugar de ajustar modelos directamente en los valores observados de los datos de entrenamiento de permeabilidad y factor inercial, proponemos enfocar los esfuerzos de modelado en encontrar modelos dependientes de la porosidad 3D a través de las constantes en la caída de presión de la ecuación de Forchheimer. Dado que dos pantallas pueden tener la misma porosidad 2D pero diferente porosidad 3D, esto también hace que los modelos sean más confiables. La combinación de todos estos aspectos ha dado lugar a modelos paramétricos que superan con creces las predicciones de los modelos anteriores en la literatura.
Descripción
La permeabilidad y el factor inercial son las variables más relevantes en la ecuación de Forchheimer. Son importantes para estimar la caída de presión cuando un fluido fluye a través de un medio poroso. Sin embargo, en el campo de las pantallas a prueba de insectos, los modelos existentes hasta la fecha siguen proporcionando una precisión predictiva deficiente, en parte debido a que se basan en la porosidad 2D de las pantallas. Este trabajo proporciona modelos novedosos para la permeabilidad y el factor inercial, los cuales se desarrollan a partir de datos experimentales de pantallas a prueba de insectos en un túnel de viento y de la estimación analítica de la porosidad 3D. En lugar de ajustar modelos directamente en los valores observados de los datos de entrenamiento de permeabilidad y factor inercial, proponemos enfocar los esfuerzos de modelado en encontrar modelos dependientes de la porosidad 3D a través de las constantes en la caída de presión de la ecuación de Forchheimer. Dado que dos pantallas pueden tener la misma porosidad 2D pero diferente porosidad 3D, esto también hace que los modelos sean más confiables. La combinación de todos estos aspectos ha dado lugar a modelos paramétricos que superan con creces las predicciones de los modelos anteriores en la literatura.