Water distribuition characteristics and soil loss of LEPA Quad-Spray emitter nozzles

Abstract

ABSTRACT:The objective of this study was to characterize water application rate, water application pattern width, flow rate, water distribution uniformity and soil loss caused by nozzles of the Low Energy Precision Aplication (LEPA) type Quad-Spray emitter. The study was carried out at the Hydraulic and Irrigation Laboratory of the Department of Engineering at the Federal University of Lavras, in Lavras, state of Minas Gerais -MG, Brazil. Twenty-two (22) LEPA QuadSpray emitter nozzles were evaluated, with nozzle diameter ranging from 1.59 to 9.92 mm. The experimental design used was entirely randomized, with three replications. Increasing values of nozzle flow rate ranging from 77.44 up to 3,044 L h -1 , were obtained with increasing nozzle diameter sizes. Application pattern width ranged from 0.56 up to 3.24m, according to nozzles diameter size. Low values of CDU (maximum of 35.73%) were observed when using the QuadSpray nozzles. Observed average water application rates covered the range between 68.05 mm h -1 (the lowest value that was obtained with the 2.38mm nozzle) and 258.15 mm h -1 (the highest value that was observed with the 9.92 mm). Average water application rates increased in a simple nonlinear function with the increase of nozzle size diameter. However, the weighted average increase in the amount of soil loss by erosion was not related to the increase of weighted average water application values.KEYWORDS: technical characteristics of the Quad-Spray, resizing of nozzles, erosive impact. CARACTERÍSTICAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA E PERDAS DE SOLO DE BOCAIS DO EMISSOR QUAD-SPRAY TIPO LEPARESUMO: Foi objetivo deste trabalho caracterizar a taxa de aplicação de água, largura do padrão molhado, vazão, uniformidade de distribuição de água e perdas de solo de bocais do emissor QuadSpray tipo Low Energy Precision Aplication (LEPA). O trabalho foi realizado no

Experimental Study on Droplet Characteristics of Rotating Sprinklers with Circular Nozzles and Diffuser

“…Solomon et al [10] confirmed that the performance of the rotating sprinkler with multiple flow channels is better than the scattering sprinkler with the same range, and the water conservation performance is better. Meanwhile, many irrigation equipment manufacturers such as Nelson and Senninger have committed to developing low-pressure sprinklers, including Quad-Spray sprinklers, rotating sprinklers and pivot sprinklers, among others [11,12].…”

The Influence of Sinusoidal Oscillating Water Flow on Sprinkler and Impact Kinetic Energy Intensities of Laterally-Moving Sprinkler Irrigation Systems

“…It becomes difficult to guarantee the quality of the irrigation spray [9,10]. Nelson, Senninger, and many other manufacturers of irrigation equipment are committed to the research and development of a variety of low-pressure sprinklers, including rocker-type, refraction-type, and some other types of sprinkler that are suitable for low water pressure [11,12]. Adding auxiliary nozzles, jet devices, and water dispersing devices, or using non-circular nozzles in place of the original nozzle, can also improve the spraying effect of the sprinkler under low pressure [13][14][15].…”

Quantificação da água interceptada pelo cafeeiro irrigado por meio de um pivô central convencional

“…Desde seu surgimento, foram incorporadas novas tecnologias tais como, sistema de propulsão elétrica, vãos de grande comprimento, articulações flexíveis entre torres, principal propósito do LEPA é a aplicação eficiente de água com reduzido custo de energia(YAZAR et al, 2002), o que tem proporcionado a este equipamento uma forte tendência de vendas no mercado nacional.A eficiência da aplicação de água pelo LEPA é da ordem de 95% a 98% devido à menor interferência do vento(FERNANDES;SANTINATO, 2003). A localização dos emissores muito próxima aos cultivos e perto da superfície do solo permite que a porção de área molhada no solo e superfície da planta seja minimizada.Figura 11 -Funcionamento do LEPA em campo, operando sobre linhas de cafeeiro aos oito meses de idade, Fazenda São Thomé, Pirapora-MG Tais problemas são agravados em solos de textura média, como é o caso dos Latossolos presentes em áreas com predominância do sistema de irrigação LEPA(RIBEIRO, 2013).Além disso, o plantio em formato circular (obrigatoriamente utilizado quando se emprega o pivô equipado com emissores do tipo LEPA) dificulta a incidência de níveis ótimos de radiação solar na lavoura. SegundoBaliza et al (2012), diferenças na quantidade de radiação incidente podem causar modificações nas características estruturais e funcionais das folhas, as quais podem responder diferentemente por modificações anatômicas, morfológicas e fotossintéticas.Finalmente, se por um lado o sistema LEPA reduz a pressão de operação do sistema e diminui as perdas por evaporação, por outro lado requer um investimento inicial maior em emissores e pendurais, além do plantio circular da cultura e do condicionamento do microrelevo do solo (operação mecanizada extra).…”