Perda localizada de carga em conexões utilizadas em sistemas de microirrigação

• Autor(a) principal: Bombardelli, Wagner Wilson Ávila
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-17072018-145841/
• topic: Automated bench; Bancada automatizada; Coeficientes experimentais; Experimental coefficients; Hidráulica; Hydraulic; Modelagem de conexões; Modeling of fittings

Há pouca disponibilidade de informações de perda localizada de carga sobre conexões utilizadas em microirrigação. Diante disso, objetivou-se desenvolver e validar uma bancada automatizada para ensaios e determinar experimentalmente as perdas localizadas provocadas por conexões utilizadas em sistemas de microirrigação. Desenvolveu-se uma bancada automatizada utilizando um circuito eletrônico microcontrolado que dispõe de funcionalidades para aquisição e condicionamento de sinais de sensores; controle de inversor de frequência e válvula proporcional; controle Proporcional-Integral-Derivativo (PID); e, comunicação Modbus RTU com outros dispositivos através de rede RS-485. O firmware implementado no microcontrolador foi desenvolvido na linguagem C, enquanto que a interface gráfica do usuário (GUI) foi desenvolvida em C#. A metodologia de ensaios foi elaborada combinando recomendações de normas técnicas internacionais. Os ensaios foram conduzidos sob pressão de entrada controlada em 150 kPa, sendo ensaiadas entre cinco e dez peças para cada modelo de conexão. As curvas relacionando vazão e perda localizada de carga foram construídas com, pelo menos, 15 valores de vazão, submetidos sob condição de incremento e decréscimo para incluir eventuais efeitos de histerese do sistema de medição. Foram coletados 30 pontos por condição de vazão, tendo sido realizado uma aquisição de 900 pontos por ensaio. Para cada modelo avaliado foram apresentados as seguintes informações: curva de perda localizada de carga em função de vazão, coeficiente de perda localizada de carga (KL) e comprimento equivalente (Leq). A bancada de ensaios automatizada permitiu a condução dos ensaios onde os sistemas de medição e controle operaram adequadamente, sendo capazes de atender a requisitos estabelecidos em normas técnicas. Os valores aproximados de KL se apresentaram entre 2,70 a 24,08. Em muitos dos casos, o coeficiente tendeu a uma constância após um número de Reynolds de 10000. Pôde-se verificar também a sensibilidade do coeficiente relacionada com a razão das seções internas nas conexões. Os expoentes da vazão assumem valores próximos do que é aplicado pela equação de Darcy-Weisbach (m=2).