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CONGRESO IMTA 2014
este problema, se ha optado por considerar
las ecuaciones fundamentales de la mecá-
nica de fluidos. El conjunto de métodos nu-
méricos empleados para obtener solucio-
nes computacionales de estas ecuaciones,
junto con el arte de modelar, se denomina
“dinámica de fluidos computacional” (CFD).
Esta CFD trata los valores de las variables
dependientes como incógnitas primarias
en un número finito de lugares o puntos;
entonces, un conjunto de ecuaciones alge-
braicas se deriva a partir de las ecuaciones
fundamentales aplicadas al dominio y se
resuelven mediante algoritmos numéricos
preestablecidos (Anderson, 1997).
Aplicación de CFD a sistemas de interés
agrícola
En el área agrícola, la aplicación de herra-
mientas numéricas ha sido de gran apoyo
para el diseño y operación de dispositivos
y componentes agrícolas. Algunas de estas
aplicaciones y su problemática se descri-
ben a continuación.
Agricultura protegida
El sector hortícola es uno de los principa-
les componentes de la economía en varias
regiones de México. El jitomate es el prin-
cipal producto hortícola de exportación.
Se considera que representa un poco más
del 37% del valor total de las exportaciones
de legumbres y hortalizas, y el 16% del valor
total de las exportaciones agropecuarias,
sólo superadas por las exportaciones de
ganado vacuno (Aserca, 1995). A pesar de
las ventajas sustanciales de México para
la producción de hortalizas, tal como ade-
cuadas condiciones medioambientales y la
cercanía del mercado estadounidense, aún
permanecen problemas de manejo y con-
trol que reducen la calidad del producto y
dificulta su competencia en los mercados
mundiales, cada vez más globalizados.
Los primeros trabajos del análisis de inver-
naderos usando CFD fueron reportados
por Okushima et al. (1989), los cuales se
mejoraron y de ahí derivaron las aplicacio-
nes actuales. Al tener un ambiente confina-
do, el invernadero está condicionado a los
cambios ambientales locales, lo que desde
el punto de vista agronómico exige un con-
trol ambiental complementario para man-
tener este ambiente en la zona de confort
del cultivo. Al hacerlo, también se mejora
su diseño, tal como orientación, dimensio-
nes y, sobre todo, el sistema de ventilación,
de acuerdo con el tamaño, posición y for-
ma de las ventanas (Flores et al., 2014).
Instalaciones agropecuarias
Cuando se define la zona de confort am-
biental, ésta es independiente del tipo de
habitante, planta o animal, ya que todos
requieren de un ambiente óptimo para al-
canzar su potencial productivo. El estable-
cimiento del tipo de habitante puede ser
diferente; por ejemplo: las plantas están fi-
jas en el suelo y las especies pecuarias (va-
cuno, cunícula, etcétera) son semovientes,
pero en ambos casos el ambiente interior
está supeditado a las características físicas
de la estructura para facilitar o confinar el
movimiento de los fluidos.
En una instalación pecuaria hay elementos
extras que pueden ser analizados con apo-
yo de la CFD. Por ejemplo, en una granja
de conejos el sistema de ventilación no
sólo provee un mejor clima, sino que a su
vez puede ser un factor limitante cuando
las heces del conejo producen una bacte-
