Characterization of the microtube emitters used in a novel micro-sprinkler

R E S U M OMesmo diante do apelo ecológico pelo reaproveitamento de resíduos, os produtos de irrigação, como é caso de tubos porosos oriundos de pneus reciclados, devem ser avaliados quanto à sua viabilidade técnica. A caracterização hidráulica é um dos requisitos necessários para tal finalidade além de fornecer dados essenciais ao dimensionamento de sistemas de irrigação. Diante do exposto objetivou-se caracterizar tubos porosos quanto aos fatores perda de carga, vazão em função da pressão e variação de vazão. Foram utilizadas cinco amostras de tubo para determinação da perda de carga e oito para a determinação da curva vazão-pressão e do coeficiente de variação, sendo ensaiados sete níveis de pressão. A perda de carga foi determinada com tubo impermeabilizado e com distribuição de vazão para diferentes vazões. O tubo poroso apresentou coeficiente de variação de vazão em torno de 5%, considerado resultado satisfatório. O modelo potencial não se ajustou aos dados da curva característica vazão-pressão. Os fatores de atrito e de redução de perda de carga apresentaram comportamento divergente da literatura em que outros fatores, como a variação do diâmetro, devem ser estudados com maiores detalhes.Hydraulic characterization of porous pipes made of recycled automobile tires used in subsurface irrigation A B S T R A C TEven considering the ecological appeal to reuse wastes, the technical feasibility of irrigation products, such as porous pipes made of recycled automobile tires, must be assessed. Besides the hydraulic characterization is one of these technical requirements, it also provides essential data for designing subsurface irrigation systems. The objective of the research was to study the following characteristics of porous pipes: head loss, pressure-flow rate relationship, and variation of flow rate. Five samples of pipe were employed for determining head loss; eigth samples were used for determining pressure-flow rate curves and coefficient of variation evaluating seven pressures. Head loss experiments required pipes externally sealed (waterproofed) as well as pipes operating normally under several flow rates. The coefficient of variation of flow was around 5%, which represents a satisfactory result. The power function did not fit to the experimental data of pressure-flow rate. The head loss coefficient and the friction correction factor due to outflow of emitters presented values which did not match with those found in literature. Effects related to pipe diameter changes due to operating pressure must be taken into account in further studies.Palavras-chave: microirrigação vazão perda de carga

Section: Resultsunclassified

Caracterização hidráulica de tubos porosos oriundos de pneus reciclados utilizados em irrigação subsuperficial

Pinto¹,

Camargo²,

Neto³

et al. 2014

“…Esta variação de comprimento visa compensar a perda de carga existente na linha lateral e no microtubo conector mantendo uniforme, assim, a vazão nos microtubos emissores (Souza et al, 2006;Almeida et al, 2009).…”

Section: Comprimento Dos Microtubosunclassified

Modelagem para o dimensionamento de um sistema de microirrigação utilizando microtubos ramificados

Alves

Pinto

Salvador

et al. 2012

R ESU M OEste trabalho foi realizado com o objetivo de se modelar e avaliar o comportamento hidráulico de microtubos ramificados, com base na relação entre vazão e comprimento dos microtubos para uma pressão de entrada, operando sob regime laminar. Dois modelos matemáticos foram estudados, em que um considerou a perda localizada de carga no dimensionamento dos microtubos ramificados e o outro a desconsiderou. O experimento para validação dos modelos foi conduzido no Laboratório de Hidráulica da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ-USP), Piracicaba, SP, medindo-se a vazão dos emissores para as pressões de 14,7; 18,6; 39,2 e 58,9 kPa. A configuração do sistema de irrigação consistiu de uma linha lateral com diâmetro nominal (DN) de 10,0 mm, na qual foram inseridos microtubos conectores com DN de 0,8 mm conectados a um segmento de tubo de derivação e acoplados seis microtubos emissores com DN de 0,7 mm. Verificou-se que, dentre os modelos matemáticos, aquele que considerou a perda localizada de carga apresentou maior exatidão pois teve elevado, um bom índice de Willmott e baixo erro quadrático médio.Palavras-chave: emissores, tecnologia de irrigação, perda de carga, modelo matemático, baixo custo Modeling for the design of a micro-irrigation system using branched microtubes A B ST R A C T This study was carried out with the aim to develop a mathematical model and to evaluate the hydraulic behavior of branched microtubes, based on the relationship between discharge and microtube length for a specific inlet pressure, operating under laminar flow conditions. Two mathematical models were studied in which one considered the local head losses in irrigation system design and the another did not consider. The experiment for model validation was carried out at the Laboratory of Hydraulics, School of Agriculture "Luiz de Queiroz" (ESALQ/USP), Piracicaba-SP, where emitter discharges was verified under the pressures of 14.7; 18.6; 39.2 and 58.9 kPa. The irrigation system configuration consisted of a lateral line with nominal diameter (DN) of 10.0 mm, in which are inserted microtube connectors with 0.8 mm DN. These connectors are connected to a derivation tube segment, where six emitter microtubes with 0.7 mm DN were attached. It was verified that the model which considered the local head losses showed better accuracy than other mathematical models, as this model showed a good Willmott index and a low mean quadratic error.

“…Como a vazão de ácido em relação à de água é muito pequena, foi dimensionado um microtubo com diâmetro de 0,8 mm, visando limitar a vazão de ácido na válvula solenóide, cujo dimensionamento foi feito para que o regime de escoamento seja laminar, conforme a metodologia apresentada por Almeida et al (2009).…”

Section: Sistema De Injeção De áCidounclassified

Desenvolvimento de um sistema para o controle do pH da água para microirrigação

Pinto

Camargo

Almeida

et al. 2011

211Desenvolvimento de um sistema para o controle do pH da água para microirrigação R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.15, n.2, p.211-217, 2011.1 ESALQ/USP, CP 9, CEP 13418-900, Piracicaba, SP, Fone: (19) 3447-8549, E-mail: marinald@esalq.usp.br; apcpires@esalq.usp.br; acdsalme@esalq.usp.br; dinara@usp.br; tabotrel@esalq.usp.br Desenvolvimento de um sistema para o controle do pH da água para microirrigação RESUMO O objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema eletrônico de controle do pH da água para microirrigação. O trabalho foi realizado no Laboratório de Hidráulica do Departamento de Engenharia de Biossistemas (LEB) da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ/USP). O sistema de controle consta de um sensor de pH, um circuito eletrônico programado para manter o pH da água em 5,5 e um dispositivo de injeção de ácido controlado por uma válvula solenóide comandada por pulsos elétricos enviados pelo circuito eletrônico. O sistema foi testado em águas de diferentes valores iniciais de pH (variando de 6,2 a 9,2) sob vazão constante (264 L h -1 ) e variável, sendo efetuada a medição do pH imediatamente à jusante do sistema e ao longo da linha lateral, nos pontos situados a 1, 14, 29 e 44 m do início e em diferentes intervalos de tempo a partir do início dos ensaios. Os resultados obtidos comprovam a eficiência do sistema para manter o pH da água na faixa desejada, tanto para a condição de vazão constante quanto para a variável. Não foram verificadas variações temporais nem espaciais significativas na linha lateral de irrigação. Palavras-chave: controle de obstrução, precipitação de íons, tratamento de águaDevelopment of a system for control of water pH for microirrigation ABSTRACT The aim of this work was to develop an electronic system for control of water pH in microirrigation. The study was accomplished in the Hydraulics Laboratory of Biossystems Engineering Department, Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ/USP). The water pH control system has a device for acid injection controlled by a solenoid valve. This valve is switched on by electric pulses from a microcontroller. The system was evaluated for different water pH values (ranging from 6.2 to 9.2) under constant (264 L h -1 ) and variable flow. The pH was measured immediately on system downstream, and along the lateral line at 1, 14, 29, and 44 m from the lateral inlet, tests were also accomplished for different intervals of time. The obtained results proved the efficiency of the system on maintaining water pH in desired range for constant and variable flow conditions. Meaningful temporal or spatial variations along lateral irrigation line were not observed.