transporte de solutos en el flujo de agua en riego por surcos - Helvia ...

2. Modelo 1-D de flujo de agua y solutos en un surco de riego
2.3.1. Formas de describir el movimiento y propiedades principales de
los esquemas numéricos
En general, existen dos enfoques para analizar problemas en Mecánica de Fluidos (y en
otras ramas de la Física). El método Euleriano se basa en el concepto de “campo” para
representar las variables de estado, es decir, el movimiento del fluido (y de los
componentes inmersos en él) queda descrito por la representación de sus variables
(presión, densidad, velocidad, etc.) en función del espacio y el tiempo. El método
Lagrangiano consiste en seguir el movimiento de partículas concretas del fluido y cómo
cambian sus propiedades a lo largo del tiempo mientras se desplazan.
En Mecánica de Fluidos es más usual la primera formulación, la Euleriana, tanto en
trabajos experimentales como analíticos, a excepción de casos concretos donde identificar
las trayectorias de partículas específicas es de interés.
2.3.1.1. Dominio de cálculo, aproximación de las derivadas y propiedades de los
esquemas numéricos
Se ha adoptado un esquema de diferencias finitas. El espacio donde se mueve el flujo, o
dominio, se subdivide o discretiza en un conjunto de celdas, cada una de las cuales
constituye el volumen de control donde realizar el balance de masa y cantidad de
movimiento para determinar las variables del flujo, según el método numérico utilizado (e.g.
Brufau y García-Navarro, 2000; Burguete y García-Navarro, 2004a), a lo largo de la
sucesión de intervalos de tiempo en los que se divide el periodo de cálculo. La
discretización espacial 1-D del surco de riego da lugar, por tanto, a una malla con N nodos
(xi) que dividen la longitud del surco en N-1 elementos de longitud ∆ x (ver figura 2.2). En
general se usa un valor de ∆x constante, aunque a veces se recurre a intervalos variables
cuando se requiere un mayor refinamiento de la representación espacial del dominio de
cálculo en ciertas zonas. Para este estudio se ha adoptado un mallado uniforme, como se
verá más adelante. En cuanto a la discretización temporal, también se puede elegir entre
∆t variable o constante, que dividen el periodo en estudio en M-1 intervalos separados por
M instantes (t m ). En el estudio de flujos transitorios, especialmente en el caso de transporte
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