Perda de carga localizada em conexões utilizadas em sistemas de microirrigação

Information about local head loss caused by connections employed in micro-irrigation systems is hard to be found in literature. The objective of this research was to experimentally determine the local head losses in connections commonly used in micro-irrigation and propose mathematical models using the theorem of Buckingham. The methodology of tests was based on international standards. The tests were carried out under controlled inlet pressure, at 150 kPa, and five to ten units of each connection model were tested. The curves relating flow and head losses were drawn based on 15 flow conditions, obtained under increase and decrease of flow rate. For each condition, 30 points were collected resulting in a sample size of 900 points in each test. For each connection model evaluated, the following information was obtained: curves of local head loss as a function of flow rate and of local head loss coefficient (K-L). The obtained values of K-L ranged from 2.72 to 24.16, which become constant for Reynolds number higher than 10,000. The sensitivity of the coefficient related to a ratio of the internal sections in the connections was also verified. The flow exponents presented values close to the one applied by the Darcy-Weisbach equation (m = 2). The models developed for the connections presented a satisfactory performance237492498sem informaçãoInformações sobre perda de carga localizada em conexões utilizadas em sistemas de microirrigação são difíceis de serem encontradas na literatura. O objetivo desta pesquisa foi determinar experimentalmente as perdas de carga localizada em conexões comumente empregadas nesses sistemas e propor modelos matemáticos utilizando o teorema de Buckingham. A metodologia dos ensaios foi baseada em recomendações de normas técnicas internacionais. Os ensaios foram realizados sob pressão de entrada controlada em 150 kPa, com cinco a dez unidades testadas para cada modelo de conexão. As curvas relacionando vazão e perda de carga localizada foram plotadas com base em 15 condições de vazão, obtidas sob incremento e decréscimo de vazão. Para cada condição, foram coletados 30 pontos, resultando num conjunto de 900 registros de dados a cada ensaio. Em cada modelo de conexão avaliado, foram obtidas as seguintes informações: curvas de perda de carga localizada em função da vazão e do coeficiente de perda de carga localizada (KL). Os valores de KL variaram de 2,72 a 24,16, o qual tornar-se constante para um número de Reynolds acima de 10000. Verificouse também a sensibilidade do coeficiente KL relacionado com a proporção das seções internas nas conexões. Os expoentes de vazão apresentaram valores próximos ao que é aplicado pela equação de Darcy-Weisbach (m = 2). Os modelos matemáticos desenvolvidos para as conexões apresentaram desempenho satisfatóriosem informaçã

Caracterização de injetor venturi utilizando análise dimensional

Venturi injectors are commonly employed for fertigation purposes in agriculture, in which they draw fertilizer from a tank into the irrigation pipeline. The knowledge of the amount of liquid injected by this device is used to ensure an adequate fertigation operation and management. The objectives of this research were (1) to carry out functional tests of Venturi injectors following requirements stated by ISO 15873; and (2) to model the injection rate using dimensional analysis by the Buckingham Pi theorem. Four models of Venturi injectors were submitted to functional tests using clean water as motive and injected fluid. A general model for predicting injection flow rate was proposed and validated. In this model, the injection flow rate depends on the fluid properties, operating hydraulic conditions and geometrical characteristics of the Venturi injector. Another model for estimating motive flow rate as a function of inlet pressure and differential pressure was adjusted and validated for each size of Venturi injector. Finally, an example of an application was presented. The Venturi injector size was selected to fulfill the requirements of the application and the operating conditions were estimated using the proposed models237484491sem informaçãoInjetores Venturi são comumente empregados para fins de fertirrigação na agricultura, extraindo fertilizante de um tanque para a linha de irrigação. O conhecimento da quantidade de líquido a ser injetado por este dispositivo é útil para assegurar operação e manejo adequados da fertirrigação. Os objetivos desta pesquisa foram: (1) conduzir testes funcionais de injetores Venturi seguindo as normas estabelecidas pela ISO 15873; e (2) modelar a vazão de injeção utilizando Análise Dimensional pelo teorema de Buckingham Pi. Quatro modelos de injetores Venturi foram submetidos a testes operacionais usando água limpa como fluido motriz e como fluido succionado. Um modelo geral para predição da vazão de injeção foi proposto e validado, sendo este dependente das propriedades do fluido, das condições hidráulicas operacionais e das características geométricas do injetor. Outro modelo para estimar a vazão motriz, em função da pressão de entrada e da pressão diferencial foi ajustado e validado para cada tamanho de Venturi. Finalmente, um exemplo de aplicação foi apresentado. O tamanho do injetor Venturi foi selecionado para atender aos requisitos da aplicação e as condições de operação foram estimadas utilizando os modelos propostossem informaçã