Perda de carga em linhas laterais de sistemas de irrigação por gotejamento.
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca |
Texto Completo: | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9351 |
Resumo: | O objetivo geral do trabalho foi estudar a perda de carga distribuída (hf) e localizada (hl) em linhas laterais de irrigação, constituindo-se de dois objetivos específicos: (i) Identificar o melhor equacionamento para estimar o valor do fator de atrito de Darcy (f), oriundas de distintas abordagens, para tubos de polietileno de pequeno diâmetro utilizados em linhas laterais de sistemas de irrigação por gotejamento; e, (ii) Quantificar a influência da obstrução e do Número de Reynolds (Re) no coeficiente de carga cinética (k) em tubos de polietileno com emissores online. Para isto, foi utilizada uma bancada experimental desenvolvida para estudos de irrigação localizada para controle do sistema e obtenção das variáveis relevantes ao estudo (vazão, temperatura, perdas de carga total (ht) e (hf). Os diâmetros (D) utilizados neste estudo foram 14,2192, 16,0026 e 18,6009 mm e um modelo de emissor on-line. Foram avaliadas equações para estimativa de f disponíveis na literatura, para os diversos regimes de escoamento. A partir hf e ht, foi determinada hl ocasionada pela inserção dos emissores na tubulação. Foram estimados quatro valores de k através de distintas abordagens, considerando ou não a influência das forças viscosas, através de Re. Os tubos estudados neste trabalho apresentaram comportamento de tubos lisos. Todas as equações para estimativa de f utilizadas apresentaram coeficientes de correlação acima de 0.99. Os equacionamentos que apresentaram menores erros possuem maior grau de complexidade. A definição da equação para estimativa de f deve levar em consideração o grau de complexidade da própria equação. A hl pode representar até 40% de ht em uma linha lateral, a depender da velocidade de escoamento. Quanto maior D, menor a relação hl ht-1. Para Re < 4000, k apresenta comportamento inverso a Re, ao passo que para Re > 4000, k apresenta relação positiva com Re. Os valores de k reduziram com o aumento de D. As distintas abordagens para determinação de k apresentam erros em função de Re. Valores de k apresentaram dependência de Re e da obstrução causada pelo emissor. Considerar Re na estimativa de k eleva a complexidade no equacionamento da hl. O equacionamento de f e de k podem apresentar distintos graus de complexidade, sendo necessário que o projetista tenha em mente o que busca. Os equacionamentos de f e de k ainda podem ser ajustados para garantir um melhor e mais fácil de dimensionamento de linhas laterais de irrigação por gotejamento. |
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2023-05-08T13:48:34Z2023-05-08T13:48:34Z2023-02-28LIMA, Gustavo Borges. Perda de carga em linhas laterais de sistemas de irrigação por gotejamento. 2023. 68 f. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos) - Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2023.http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9351O objetivo geral do trabalho foi estudar a perda de carga distribuída (hf) e localizada (hl) em linhas laterais de irrigação, constituindo-se de dois objetivos específicos: (i) Identificar o melhor equacionamento para estimar o valor do fator de atrito de Darcy (f), oriundas de distintas abordagens, para tubos de polietileno de pequeno diâmetro utilizados em linhas laterais de sistemas de irrigação por gotejamento; e, (ii) Quantificar a influência da obstrução e do Número de Reynolds (Re) no coeficiente de carga cinética (k) em tubos de polietileno com emissores online. Para isto, foi utilizada uma bancada experimental desenvolvida para estudos de irrigação localizada para controle do sistema e obtenção das variáveis relevantes ao estudo (vazão, temperatura, perdas de carga total (ht) e (hf). Os diâmetros (D) utilizados neste estudo foram 14,2192, 16,0026 e 18,6009 mm e um modelo de emissor on-line. Foram avaliadas equações para estimativa de f disponíveis na literatura, para os diversos regimes de escoamento. A partir hf e ht, foi determinada hl ocasionada pela inserção dos emissores na tubulação. Foram estimados quatro valores de k através de distintas abordagens, considerando ou não a influência das forças viscosas, através de Re. Os tubos estudados neste trabalho apresentaram comportamento de tubos lisos. Todas as equações para estimativa de f utilizadas apresentaram coeficientes de correlação acima de 0.99. Os equacionamentos que apresentaram menores erros possuem maior grau de complexidade. A definição da equação para estimativa de f deve levar em consideração o grau de complexidade da própria equação. A hl pode representar até 40% de ht em uma linha lateral, a depender da velocidade de escoamento. Quanto maior D, menor a relação hl ht-1. Para Re < 4000, k apresenta comportamento inverso a Re, ao passo que para Re > 4000, k apresenta relação positiva com Re. Os valores de k reduziram com o aumento de D. As distintas abordagens para determinação de k apresentam erros em função de Re. Valores de k apresentaram dependência de Re e da obstrução causada pelo emissor. Considerar Re na estimativa de k eleva a complexidade no equacionamento da hl. O equacionamento de f e de k podem apresentar distintos graus de complexidade, sendo necessário que o projetista tenha em mente o que busca. Os equacionamentos de f e de k ainda podem ser ajustados para garantir um melhor e mais fácil de dimensionamento de linhas laterais de irrigação por gotejamento.The general objective of this work was to study the friction head loss (hf) and local head loss (hl) in irrigation lateral lines, consisting of two specific objectives: (i) Compare several explicit equations to estimate the value of the Darcy friction factor (f), arising from different approaches, for small diameter polyethylene pipes used in lateral lines of drip irrigation systems; and, (ii) Evaluate the influence of obstruction and Reynolds Number (Re) on Kinect head coefficient (k) in polyethylene pies with online emitters. For this, an experimental bench developed for studies of localized irrigation was used to control the system and collect the variables relevant to the study (flow, temperature, total head losses (ht) and (hf). The diameters (D) used in this study were 14.2192, 16.0026 and 18.6009 mm. Equations for estimating f available in the literature were evaluated for the different flow regimes. From hf and ht, hl caused by the obstruction of emitters in the pipe was determined. Four values of k were estimated through different approaches, considering or not the influence of viscous forces, through Re. The pipes studied in this work presented the behavior of smooth pipes. All equations for estimating f used showed correlation coefficients above 0.99. The equations that presented smaller errors have a higher degree of complexity. The definition of the equation for estimating f must consider the degree of complexity of the equation itself. The hl can represent up to 40% of the ht in a lateral line, depending on the flow velocity. The higher D, the lower the hl ht-1 ratio. For Re < 4000, k has an inverse behavior to Re, whereas for Re > 4000, k has a positive relationship with Re. The values of k decreased with the increase of D. The different approaches for determination of k present errors as a function of Re. Values of k showed dependence on Re and the obstruction caused by the emitter. Considering Re in estimating k increases the complexity in equating hl. Equating f and k can present different degrees of complexity, requiring the designer to keep in mind what he is looking for. The equations for f and k can still be adjusted to ensure better and easier sizing of drip irrigation lines.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Recursos HídricosUFPelBrasilCentro de Desenvolvimento TecnológicoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOSFator de atritoEmissores on-lineCoeficiente de carga cinéticaNúmero de ReynoldsFriction fatorOn-line emittersKinect head coefficientReynolds numberPerda de carga em linhas laterais de sistemas de irrigação por gotejamento.Head loss in lateral lines of drip irrigation systems.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://lattes.cnpq.br/9000821414382499Flores, José Henrique NunesFaria, Lessandro CollLima, Gustavo Borgesinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELTEXTDissertacao_Gustavo_Borges_Lima.pdf.txtDissertacao_Gustavo_Borges_Lima.pdf.txtExtracted texttext/plain100883http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9351/6/Dissertacao_Gustavo_Borges_Lima.pdf.txt53c058a96b551bff81b697d935e4224bMD56open accessTHUMBNAILDissertacao_Gustavo_Borges_Lima.pdf.jpgDissertacao_Gustavo_Borges_Lima.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1235http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9351/7/Dissertacao_Gustavo_Borges_Lima.pdf.jpgc25679225b781c5a3f451ec09ea1e833MD57open accessORIGINALDissertacao_Gustavo_Borges_Lima.pdfDissertacao_Gustavo_Borges_Lima.pdfapplication/pdf2698569http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9351/1/Dissertacao_Gustavo_Borges_Lima.pdff8e0b4c0da3ab0f4471515151452e2d9MD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9351/2/license_url924993ce0b3ba389f79f32a1b2735415MD52open accesslicense_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9351/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53open accesslicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9351/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-867http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9351/5/license.txtfbd6c74465857056e3ca572d7586661bMD55open accessprefix/93512023-07-13 05:03:32.162open accessoai:guaiaca.ufpel.edu.br:prefix/9351VG9kb3Mgb3MgaXRlbnMgZGVzc2EgY29tdW5pZGFkZSBzZWd1ZW0gYSBsaWNlbsOnYSBDcmVhdGl2ZSBDb21tb25zLg==Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufpel.edu.br/oai/requestrippel@ufpel.edu.br || repositorio@ufpel.edu.br || aline.batista@ufpel.edu.bropendoar:2023-07-13T08:03:32Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca - Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)false |
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