Desarrollo de un Modelo Poroso Anisotrópico de una Sola Vaca para Simulaciones Numéricas en Establo-Un Estudio Numérico
Autores: Hartje, Julian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Desarrollo de un Modelo Poroso Anisotrópico de una Sola Vaca para Simulaciones Numéricas en Establo-Un Estudio Numérico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Dinámica de fluidos computacional
Patrones de flujo de aire
Animales
Bloque poroso
Tipos de graneros
Caída de presión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La dinámica de fluidos computacional (CFD) se puede utilizar para analizar en detalle los patrones de flujo de aire dentro de un establo de ganado ventilado de forma natural, teniendo en cuenta la influencia de los animales. Típicamente, los animales se modelan ya sea como obstáculos sólidos o como un bloque poroso que representa toda la zona ocupada por los animales (AOZ). En este último enfoque, se requieren extensas pre-simulaciones para determinar los parámetros de resistencia apropiados. Este estudio desarrolló un modelo de vaca que captura la influencia general de los animales, es fácil de implementar sin necesidad de extensas pre-simulaciones y se puede aplicar a varios tipos de establos y tamaños de rebaños. Se basa en un bloque poroso para un solo animal. Los parámetros anisotrópicos para la caída de presión y el flujo de calor se derivaron de un modelo simplificado de vaca en 3D bajo diferentes velocidades del viento, direcciones de flujo, posiciones de las vacas y temperaturas ambientales. Estos parámetros se incorporaron luego al nuevo modelo de vaca porosa utilizando curvas de regresión. Una comparación entre los enfoques de modelado sólido y poroso en una AOZ seleccionada al azar mostró una buena concordancia en términos de caída de presión y distribución de temperatura aguas abajo.
Descripción
La dinámica de fluidos computacional (CFD) se puede utilizar para analizar en detalle los patrones de flujo de aire dentro de un establo de ganado ventilado de forma natural, teniendo en cuenta la influencia de los animales. Típicamente, los animales se modelan ya sea como obstáculos sólidos o como un bloque poroso que representa toda la zona ocupada por los animales (AOZ). En este último enfoque, se requieren extensas pre-simulaciones para determinar los parámetros de resistencia apropiados. Este estudio desarrolló un modelo de vaca que captura la influencia general de los animales, es fácil de implementar sin necesidad de extensas pre-simulaciones y se puede aplicar a varios tipos de establos y tamaños de rebaños. Se basa en un bloque poroso para un solo animal. Los parámetros anisotrópicos para la caída de presión y el flujo de calor se derivaron de un modelo simplificado de vaca en 3D bajo diferentes velocidades del viento, direcciones de flujo, posiciones de las vacas y temperaturas ambientales. Estos parámetros se incorporaron luego al nuevo modelo de vaca porosa utilizando curvas de regresión. Una comparación entre los enfoques de modelado sólido y poroso en una AOZ seleccionada al azar mostró una buena concordancia en términos de caída de presión y distribución de temperatura aguas abajo.