Resolución simultánea de redes térmica y de masa para predecir los cambios de temperatura y contenido de agua en un suelo no homogéneo

Abstract

En el presente trabajo se presenta una modelización para determinar los campos de temperatura y de contenido de agua de un suelo no homogéneo. El modelo se plantea a través del método del símil eléctrico, realizando la confección de redes térmicas y una malla análoga para describir el balance de masa de agua en el interior del suelo. La resolución simultánea de ambos circuitos se realiza a través de un programa de resolución de circuitos eléctricos con entrada de fuentes alternas. En el modelo se plantea la dependencia de las propiedades del suelo, tales como la conductividad térmica, el calor específico, la conductividad hidráulica y la difusión del agua con el contenido de agua, lo cual permite su aplicación a sistemas no lineales.

In this paper, a simulation to determine the temperature and water content gradients for a non homogeneous soil is presented. The model uses the electrical simil method, making the corresponding thermal and mass nets, to describe the heat and mass balances in the soil. The simultaneous resolutions of both circuits is performed using an electrical circuit software with AC imput. In the model, the dependence of the soil properties, such as the thermal conductivity, specific heat, hidraulic conductivity and the soil water difusion on the soil water content is considered, producing a coupled and non linear problem.