Aplicación de modelos de ventilación semiempíricos en un invernadero mediterráneo con efectos térmicos y de viento opuestos. Uso de coeficientes de caída de presión no constantes a través de las entradas de aire y de efecto de viento
Autores: López-Martínez, Alejandro; Molina-Aiz, Francisco D.; Valera-Martínez, Diego L.; López-Martínez, Javier; Peña-Fernández, Araceli; Espinoza-Ramos, Karlos E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Aplicación de modelos de ventilación semiempíricos en un invernadero mediterráneo con efectos térmicos y de viento opuestos. Uso de coeficientes de caída de presión no constantes a través de las entradas de aire y de efecto de viento
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Ventilación natural
Invernadero
Anemometría sónica
Efecto térmico
Efecto del viento
Tasa de ventilación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
El presente trabajo analiza la ventilación natural de un invernadero de varios vanos con una ventana en el techo y dos ventanas laterales mediante anemometría sónica. Abrir la ventana del techo hacia el viento, una ventana lateral hacia sotavento y las otras ventanas laterales hacia el viento (esta última ventana obstruida por otro invernadero) provoca efectos térmicos y de viento opuestos, ya que el aire exterior que entra al invernadero a través de la ventana del techo circula hacia abajo, en contra de la convección natural debido al efecto térmico. En nuestro caso, la tasa de ventilación (h) en un invernadero ventilado naturalmente se ajusta a un polinomio de segundo orden con la velocidad del viento ( = 0.37 + 0.03 + 0.75; = 0.99). Los efectos opuestos del viento y térmicos significan que los modelos de ventilación basados en la ecuación de Bernoulli deben modificarse para sumar o restar sus efectos según corresponda: Modelo 1, en el que el flujo es impulsado por la suma de dos campos de presión independientes, o Modelo 2, en el que el flujo es impulsado por la suma de dos flujos independientes. Se ha obtenido una relación lineal, que nos permite estimar el coeficiente de descarga de las ventanas laterales () y la ventana del techo () en función de [ = 0.028 + 0.028 ( = 0.92); = 0.036 + 0.040 ( = 0.96)]. El coeficiente del efecto del viento se determinó aplicando los modelos M1 y M2, demostrando no permanecer constante para los diferentes experimentos, sino que variaba según la relación delta o [ = exp(-2.693 + 1.160/) ( = 0.94); = exp(-2.128 + 1.264/) ( = 0.98)].
Descripción
El presente trabajo analiza la ventilación natural de un invernadero de varios vanos con una ventana en el techo y dos ventanas laterales mediante anemometría sónica. Abrir la ventana del techo hacia el viento, una ventana lateral hacia sotavento y las otras ventanas laterales hacia el viento (esta última ventana obstruida por otro invernadero) provoca efectos térmicos y de viento opuestos, ya que el aire exterior que entra al invernadero a través de la ventana del techo circula hacia abajo, en contra de la convección natural debido al efecto térmico. En nuestro caso, la tasa de ventilación (h) en un invernadero ventilado naturalmente se ajusta a un polinomio de segundo orden con la velocidad del viento ( = 0.37 + 0.03 + 0.75; = 0.99). Los efectos opuestos del viento y térmicos significan que los modelos de ventilación basados en la ecuación de Bernoulli deben modificarse para sumar o restar sus efectos según corresponda: Modelo 1, en el que el flujo es impulsado por la suma de dos campos de presión independientes, o Modelo 2, en el que el flujo es impulsado por la suma de dos flujos independientes. Se ha obtenido una relación lineal, que nos permite estimar el coeficiente de descarga de las ventanas laterales () y la ventana del techo () en función de [ = 0.028 + 0.028 ( = 0.92); = 0.036 + 0.040 ( = 0.96)]. El coeficiente del efecto del viento se determinó aplicando los modelos M1 y M2, demostrando no permanecer constante para los diferentes experimentos, sino que variaba según la relación delta o [ = exp(-2.693 + 1.160/) ( = 0.94); = exp(-2.128 + 1.264/) ( = 0.98)].