Perda de carga em tubos gotejadores colapsáveis para microirrigação

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Melo, Verônica Gaspar Martins Leite de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Diameter variation; Fator de atrito; Friction factor; Hidráulica de tubo gotejador; Lay-flat drip; Operating pressure; Pressão de operação; Thin-walled pipe hydraulics; Tubos colapsáveis; Variação do diâmetro
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-06032020-093833/

O objetivo deste trabalho foi investigar experimentalmente o fator de atrito e a perda de carga em tubos gotejadores colapsáveis com distintos dispositivos emissores operando sob diferentes pressões. Esse tipo de material vem ganhando mercado na irrigação de hortaliças e de outras culturas de ciclo curto, especialmente devido ao baixo custo. Utilizaram-se amostras de tubos colapsáveis com emissores contínuos soldados e emissores moldados na parede interna do tubo. Para determinar as equações de perda carga, utilizaram-se amostras de tubo com emissores vedados. Ajustaram-se equações em função da vazão e da carga de pressão na entrada do tubo e, alternativamente, ajustou-se a equação de Darcy-Weisbach, com o diâmetro expresso em função da carga de pressão por um modelo potencial. Analisou-se também a possibilidade de se utilizar um diâmetro médio na equação de Darcy-Weisbach. A investigação experimental indicou que o fator de atrito da equação de Darcy-Weisbach pode ser acuradamente descrito usando uma relação potência, semelhante à equação de Blasius, mas caracterizada por um coeficiente a = 0,3442 para o tubo Turbo Tape, e a = 0,3225 para o tubo Silver Tape. Para o tubo gotejador Rain-Tape, com emissores moldados, o fator de atrito calculado pela equação de Blasius deve considerar um coeficiente angular a = 0,3408. Para os modelos estudados, a influência da carga de pressão no diâmetro, para efeitos de cálculo da perda de carga, é pequena e pode ser desconsiderada. As duas abordagens, considerando a variação do diâmetro com a carga de pressão e considerando um diâmetro médio ótimo para o cálculo da perda de carga pela equação de Darcy-Weisbach, produzem resultados semelhantes, permitindo estimativas com erros negligenciáveis. Para os três modelos de tubos, os erros relativos em 95% das estimativas de perda de carga foram menores que 6,16%. Para o Turbo Tape, o diâmetro ótimo para fins de cálculo da perda de carga é 16,01 mm, sendo que o fabricante indica um valor de 15,9 mm. Já para o Silver Tape o diâmetro ótimo é 15,71 mm, enquanto o fabricante declara 16,22 mm. Para o Rain-Tape, o diâmetro ótimo é 16,40 mm, sendo que o fabricante indica 16,00 mm.