Modelando la respuesta cinemática del arroz bajo campos de viento cercanos al suelo utilizando el método de elementos finitos
Autores: Hu, Xiaodan; Li, Huifen; Wu, Han; Long, Bo; Liu, Zhijie; Wei, Xu; Li, Jiyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelando la respuesta cinemática del arroz bajo campos de viento cercanos al suelo utilizando el método de elementos finitos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Drones de protección de plantas
Respuestas inducidas por el viento
Desplazamiento del arroz
Velocidad crítica del viento
Propiedades mecánicas
Rendimiento del arroz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Los drones de protección de plantas son comúnmente encontrados en campos agrícolas. Su flujo descendente de aire puede agitar cultivos flexibles (por ejemplo, arroz y trigo) o incluso causar pérdidas inducidas por el viento. Para predecir las respuestas inducidas por el viento del arroz bajo campos de viento, se propuso un modelo de respuesta del arroz inducido por el viento (RWRM) utilizando el método de elementos finitos. Con el RWRM, se calcularon la displacia del arroz y la velocidad crítica del viento (CWS) a diferentes velocidades del viento, considerando las propiedades morfológicas y mecánicas del arroz, y la precisión fue verificada experimentalmente y comparada con la de un modelo existente. Los resultados indicaron que la diferencia emparejada media y el error medio en la predicción de la amplitud de la displacia del arroz bajo velocidades del viento de 2 a 5 m/s fueron de 13,48 mm y 42,46 mm, respectivamente, y los valores predichos y medidos estaban altamente correlacionados a un nivel de significancia del 1%. Además, los valores de CWS para cuatro especies de arroz podrían ser calculados con el modelo con un promedio de 3,57 m/s, y la diferencia entre los valores simulados y teóricos fue de 0,368. La fuerza de las respuestas del arroz inducidas por el viento estaba principalmente correlacionada con las propiedades mecánicas, y en menor medida con la morfología. El rendimiento del arroz tiene una correlación negativa con las respuestas del arroz. Dentro de un rango determinado, una mayor displacia y una CWS más baja podrían resultar en un mayor rendimiento de arroz. El RWRM logró una precisión de modelado favorable para las respuestas inducidas por el viento del arroz y podría proporcionar una referencia de simulación para equilibrar la pérdida inducida por el viento y el rendimiento de arroz.
Descripción
Los drones de protección de plantas son comúnmente encontrados en campos agrícolas. Su flujo descendente de aire puede agitar cultivos flexibles (por ejemplo, arroz y trigo) o incluso causar pérdidas inducidas por el viento. Para predecir las respuestas inducidas por el viento del arroz bajo campos de viento, se propuso un modelo de respuesta del arroz inducido por el viento (RWRM) utilizando el método de elementos finitos. Con el RWRM, se calcularon la displacia del arroz y la velocidad crítica del viento (CWS) a diferentes velocidades del viento, considerando las propiedades morfológicas y mecánicas del arroz, y la precisión fue verificada experimentalmente y comparada con la de un modelo existente. Los resultados indicaron que la diferencia emparejada media y el error medio en la predicción de la amplitud de la displacia del arroz bajo velocidades del viento de 2 a 5 m/s fueron de 13,48 mm y 42,46 mm, respectivamente, y los valores predichos y medidos estaban altamente correlacionados a un nivel de significancia del 1%. Además, los valores de CWS para cuatro especies de arroz podrían ser calculados con el modelo con un promedio de 3,57 m/s, y la diferencia entre los valores simulados y teóricos fue de 0,368. La fuerza de las respuestas del arroz inducidas por el viento estaba principalmente correlacionada con las propiedades mecánicas, y en menor medida con la morfología. El rendimiento del arroz tiene una correlación negativa con las respuestas del arroz. Dentro de un rango determinado, una mayor displacia y una CWS más baja podrían resultar en un mayor rendimiento de arroz. El RWRM logró una precisión de modelado favorable para las respuestas inducidas por el viento del arroz y podría proporcionar una referencia de simulación para equilibrar la pérdida inducida por el viento y el rendimiento de arroz.