Determination of the thermal behavior of a colombian spatial greenhouse through computational fluid dynamics
Determinación del comportamiento térmico de un invernadero espacial colombiano mediante dinámica de fluidos computacional
dc.creator | Villagran Munar, Edwin Andrés | |
dc.creator | Bojacá Aldana, Carlos Ricardo | |
dc.creator | Rojas Bahamon, Niccole Alejandra | |
dc.date | 2018-12-15 | |
dc.date.accessioned | 2023-08-28T15:13:52Z | |
dc.date.available | 2023-08-28T15:13:52Z | |
dc.identifier | https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/view/1070 | |
dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8442972 | |
dc.description | In Colombia, flower production takes place in greenhouses of different types and geometric shapes, but with the common feature of using natural ventilation for climate control. At present the knowledge on the climatic performance of these structures is scarce. The aim of this work was to evaluate the thermal behavior of a greenhouse under day and night climate conditions. The evaluation made by computational modeling used the computational fluid dynamics (CFD) approach applied to a greenhouse dedicated to the production of carnation (Dianthus caryophyllus) and exposed to the weather conditions of the Sabana de Bogotá (Colombia). This methodological approach allowed us to obtain the thermal distribution patterns inside the greenhouse, finding that for the meteorological conditions evaluated, the greenhouse generates inadequate thermal conditions for the development of the crop. The validation of the CFD model was carried out by comparing the results of the simulations and the temperatures recorded in the real prototype of the greenhouse, obtaining an adequate degree of adjustment between the simulated and measured values. | en-US |
dc.description | En Colombia, la producción de flores se lleva a cabo en invernaderos de diferentes tipos y formas geométricas, pero con la una característica común de usar ventilación natural, para control de clima. En la actualidad, el conocimiento sobre el desempeño climático de estas estructuras es escaso. El objetivo del trabajo consistió en evaluar el comportamiento térmico de un invernadero espacial en condiciones de clima diurno y nocturno. La evaluación realizada, mediante modelado computacional, empleó la dinámica de fluidos computacional (CFD, en idioma inglés), aplicada a un invernadero dedicado a la producción de clavel (Dianthus caryophyllus), bajo las condiciones meteorológicas de la Sabana de Bogotá (Colombia). Este enfoque metodológico permitió obtener los patrones de distribución térmica en el interior del invernadero, encontrando que, para las condiciones meteorológicas evaluadas, el invernadero genera unas condiciones térmicas inadecuadas para el desarrollo del cultivo. La validación del modelo CFD, se realizó comparando los resultados de las simulaciones y las temperaturas registradas en el prototipo real del invernadero, obteniendo un grado de ajuste adecuado entre los valores simulados y medidos. | es-ES |
dc.format | application/pdf | |
dc.format | application/xml | |
dc.language | spa | |
dc.publisher | Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A | es-ES |
dc.relation | https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/view/1070/1519 | |
dc.relation | https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/view/1070/1684 | |
dc.relation | /*ref*/ACUÑA, J.F.; BUSTAMANTE, N.; CASALLAS, L.F.; GUTIERREZ, N. 2004. Caracterización de los invernaderos para cultivo de flores en la sabana de Bogotá. En: Memorias del VI Congreso Latinoamericano para el desarrollo y aplicación de plásticos en la agricultura. CIDAPA Bogotá. p.57-64. | |
dc.relation | /*ref*/BAEZA, E.J.; PÉREZ-PARRA, J.J.; LÓPEZ, J.C.; MONTERO, J.I. 2006. CFD study of the natural ventilation performance of a parral type greenhouse with different numbers of spans and roof vent configurations. Acta Horticulturae. 719:333-338. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2006.719.37 | |
dc.relation | /*ref*/BAXEVANOU, C.; FIDAROS, D.; BARTZANAS, T.; KITTAS, C. 2017. Yearly numerical evaluation of greenhouse cover materials. Computers and Electronics in Agriculture. 149(1):54-70. https://doi.org/10.1016/j.compag.2017.12.006 | |
dc.relation | /*ref*/BOJACÁ, C.R.; GIL, R.; COOMAN, A. 2009. Use of geostatistical and crop growth modelling to assess the variability of greenhouse tomato yield caused by spatial temperature variations. Computers and Electronics in Agriculture. 65(2):219-227. https://doi.org/10.1016/j.compag.2008.10.001 | |
dc.relation | /*ref*/BOSHELL, J. 2009. Manejo del riesgo climático en la floricultura colombiana. Ceniflores (Colombia). 97p. | |
dc.relation | /*ref*/CAMPEN, J.B.; BOT, G.P.A. 2001. SE structures and environment:design of a low-energy dehumidifying system for greenhouses. J. Agricultural Engineering Research: 78(1):65-73. https://doi.org/10.1006/jaer.2000.0633 | |
dc.relation | /*ref*/CHEN, Q. 2009. Ventilation performance prediction for buildings: A method overview and recent applications. Building and Environment. 44(4):848-858. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2008.05.025. | |
dc.relation | /*ref*/COELHO, M.; BAPTISTA, F.; FITAS DA CRUZ, V.; GARCIA, J.L. 2006. Comparison of four natural ventilation systems in a Mediterranean greenhouse. Acta Hort. 719:157-171. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2006.719.15 | |
dc.relation | /*ref*/ESPINAL-MONTES, V.; LOPEZ-CRUZ, I.; ROJANO-AGUILAR, A.; ROMANTCHIK-KRIUCHOVA, E.; RAMIREZ-ARIAS, A. 2015. Determinación de los gradientes térmicos nocturnos en un invernadero usando dinámica de fluidos computacional. Agrociencia. 49(3):233-247. | |
dc.relation | /*ref*/FLORES-VELÁZQUEZ, J.; VILLARREAL-GUERRERO, F. 2015. Diseño de un sistema de ventilación forzada para un invernadero cenital usando CFD. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. 6(2):303-316. | |
dc.relation | /*ref*/FATNASSI, H.; BOULARD, T.; PONCET, M.C. 2006. Optimisation of greenhouse insect screening with computational fluid dynamics. Biosystems Engineering. 93(3):301-312. http://dx.doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2005.11.014 | |
dc.relation | /*ref*/HE, X.; WANG, J.; GUO, S.; ZHANG, J.; WEI, B.; SUN, J.; SHU, S. 2017. Ventilation optimization of solar greenhouse with removable back walls based on CFD. Computers and Electronics in Agriculture. 149(1):16-25. https://doi.org/10.1016/j.compag.2017.10.001 | |
dc.relation | /*ref*/IGLESIAS, N.; MONTERO, J.I.; MUÑOZ, P.; ANTÓN, A. 2009. Estudio del clima nocturno y el empleo de doble cubierta de techo como alternativa pasiva para aumentar la temperatura nocturna de los invernaderos utilizando un modelo basado en la Mecánica de Fluidos Computacional (CFD). Hort. Argentina. 28:18-23. | |
dc.relation | /*ref*/KATSOULAS, N.; BARTZANAS, T.; BOULARD, T.; MERMIER, M.; KITTAS, C. 2006. Effect of vent openings and insect screens on greenhouse ventilation. Biosystems Engineering. 93(4):427-436. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2005.01.001 | |
dc.relation | /*ref*/KITTAS, C.; KARAMANIS, M.; KATSOULAS, N. 2005. Air temperature regime in a forced ventilated greenhouse with rose crop. Energy and Buildings. 37(8):807-812. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2004.10.009 | |
dc.relation | /*ref*/KITTAS, C.; BOULARD, T.; PAPADAKIS, G. 1997. Natural ventilation of a greenhouse with ridge and side openings: sensitivity to temperature and wind effects. Trans. ASAE. 40(2):415-425. https://doi.org/10.13031/2013.21268 | |
dc.relation | /*ref*/MOLINA-AIZ, F.D.; VALERA, D.L.; PEÑA, A.A.; GIL, J.A.; LÓPEZ, A. 2009. A study of natural ventilation in an Almería-type greenhouse with insect screens by means of tri-sonic anemometry. Biosystems Engineering. 104(2):224-242. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2009.06.013 | |
dc.relation | /*ref*/MONTERO, J.I.; MUÑOZ, P.; SÁNCHEZ-GUERRERO, M.C.; MEDRANO, E.; PISCIA, D.; LORENZO, P. 2013. Shading screens for the improvement of the night-time climate of unheated greenhouses. Span. J. Agric. Res. 11:32-46. http://dx.doi.org/10.5424/sjar/2013111-411-11 | |
dc.relation | /*ref*/NEWMAN, S. 1999. Efectos del clima en la fisiología de la floración. En: Lee, R. (ed). Clima, fisiología y producción de cultivos bajo invernadero. Cuadernos del Centro de Investigaciones y Asesorías Agroindustriales - CIAA. Fundación Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano, Bogotá, p.27-34. | |
dc.relation | /*ref*/NORTON, T.; SUN, D.-W.; GRANT, J.; FALLON, R.; DODD, V. 2007. Applications of computational fluid dynamics (CFD) in the modelling and design of ventilation systems in the agricultural industry: A review. Bioresource Technology. 98(12):2386-2414. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2006.11.025 | |
dc.relation | /*ref*/PISCIA, D.; MONTERO, J.I.; BAEZA, E.; BAILEY, B.J. 2012. A CFD greenhouse night-time condensation model. Biosystems Engineering. 111(2):141-154. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2011.11.006 | |
dc.relation | /*ref*/RICO-GARCÍA, E.; SOTO-ZARAZÚA, G.M.; ALATORRE-JACOME, G.A.; De la Torre-Gea, O. 2011. Aerodynamic study of greenhouses using computational fluid dynamics. Internal J. Physical Sciences. 6(28):6541-6547. https://doi.org/10.5897/IJPS11.852 | |
dc.relation | /*ref*/SATO, S.; PEET, M.M.; GARDNER, R.G. 2001. Formation of parthenocarpic fruit, undeveloped flowers and aborted flowers in tomato under moderately elevated temperatures. Sci. Hortic. 90:243-254. https://doi.org/10.1016/S0304-4238(00)00262-4 | |
dc.relation | /*ref*/TEITEL, M.; LIRAN, O.; TANNY, J.; BARAK, M. 2008. Wind driven ventilation of a mono-span greenhouse with a rose crop and continuous screened side vents and its effect on flow patterns and microclimate. Biosystems Engineering. 101(1):111-122. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2008.05.012 | |
dc.relation | /*ref*/TOMINAGA, Y.; MOCHIDA, A.; YOSHIE, R.; KATAOKA, H.; NOZU, T.; YOSHIKAWA, M.; SHIRASAWA, T. 2008. AIJ guidelines for practical applications of CFD to pedestrian wind environment around buildings. J. Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 96(10-11):1749-1761. https://doi.org/10.1016/j.jweia.2008.02.058 | |
dc.relation | /*ref*/VAN HENTEN, E.J.; BAKKER, J.C.; MARCELIS, L.F.M.; VAN TOOSTER, A.; DEKKER, E.; STANGHELLINI, C.; WESTRA, J. 2006. The adaptive greenhouse - an integrated systems approach to developing protected cultivation systems. Acta Horticulturae. 718:399-406. https://doi.org/ 10.17660/ActaHortic.2006.718.46. | |
dc.relation | /*ref*/VILLAGRÁN, E.A.; GIL, R.; ACUÑA, J.F.; BOJACÁ, C.R. 2012. Optimization of ventilation and its effect on the microclimate of a colombian multispan greenhouse. Agronomia Colombiana. 30(2):282-288. | |
dc.rights | Derechos de autor 2018 Edwin Andrés Villagran Munar, Carlos Ricardo Bojacá Aldana, Niccole Alejandra Rojas Bahamon | es-ES |
dc.source | Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica; Vol. 21 No. 2 (2018): Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica. Julio-Diciembre; 415-426 | en-US |
dc.source | Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica; Vol. 21 Núm. 2 (2018): Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica. Julio-Diciembre; 415-426 | es-ES |
dc.source | Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica; v. 21 n. 2 (2018): Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica. Julio-Diciembre; 415-426 | pt-BR |
dc.source | 2619-2551 | |
dc.source | 0123-4226 | |
dc.source | 10.31910/rudca.v21.n2.2018 | |
dc.subject | temperatura | es-ES |
dc.subject | simulación por ordenador | es-ES |
dc.subject | inversión térmica | es-ES |
dc.subject | Dianthus | es-ES |
dc.subject | meteorología | es-ES |
dc.subject | temperature | en-US |
dc.subject | computer simulation | en-US |
dc.subject | thermal inversion | en-US |
dc.subject | Dianthus | en-US |
dc.subject | meteorology | en-US |
dc.title | Determination of the thermal behavior of a colombian spatial greenhouse through computational fluid dynamics | en-US |
dc.title | Determinación del comportamiento térmico de un invernadero espacial colombiano mediante dinámica de fluidos computacional | es-ES |
dc.type | info:eu-repo/semantics/article | |
dc.type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion |