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Proceso de transferencia de calor de la planta de té bajo la acción de la protección contra heladas por perturbación del aire

Autores: Xu, Taibai; Pan, Qingmin; Lu, Yongzong

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Proceso de transferencia de calor de la planta de té bajo la acción de la protección contra heladas por perturbación del aire


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Máquinas de viento
Daño por heladas
Maquinaria agrícola
Mezcla de aire
Simulaciones numéricas
Transferencia de calor

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las máquinas de viento basadas en el método de perturbación del aire se emplean progresivamente para mitigar el daño por heladas en la protección contra heladas de maquinaria agrícola. Estos dispositivos se utilizan durante las noches de heladas radiativas para interrumpir la inversión térmica cercana a la superficie a través de la mezcla de aire. A pesar de esta aplicación, los mecanismos fundamentales subyacentes a estos procesos de mezcla no se comprenden bien. En esta investigación, se realizaron simulaciones numéricas utilizando el software COMSOL Multiphysics versión 6.0 para simular los procesos de flujo y transferencia de calor entre el flujo térmico de aire y tanto el dosel como los tallos del té. Los resultados indicaron que debido a la obstrucción de la sección transversal del dosel, la velocidad del flujo de aire en la superficie de contacto aumentó rápidamente. A medida que el flujo de aire progresaba, la región de alta velocidad del flujo de aire se acercaba gradualmente a la superficie del dosel. La energía cinética turbulenta aumentó inicialmente en el lado de barlovento de la sección transversal del dosel y cerca de la interfaz superior. En el lado de barlovento del dosel, debido al impacto inicial del flujo térmico de aire, ocurrió un calentamiento rápido, lo que resultó en una diferencia de temperatura notable entre los lados de barlovento y sotavento en un corto período. En la interacción entre el flujo de aire y los tallos, con el aumento de la velocidad del flujo de aire, ocurrieron fluctuaciones y la desprendimiento de estela en el lado de sotavento de los tallos. El flujo de calor sensible máximo en el vértice de barlovento del tallo aumentó significativamente con la velocidad del flujo de aire. A una velocidad del flujo de aire de 2.0 m/s, el valor máximo de flujo de calor fue 2.37 veces mayor que a una velocidad del flujo de aire de 1.0 m/s. Esta investigación utilizó métodos de simulación para estudiar la interacción entre el flujo de aire y el dosel y los tallos de té en la protección contra heladas, sentando las bases para futuras investigaciones sobre la distribución de energía en el ecosistema del té bajo la perturbación del flujo de aire para la protección contra heladas.

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