DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL - DEP

...

No campo, fatores como a evaporação ocasionada pelo vento, a alta temperatura, a baixa umidade do ar e, também, as perdas de carga em canos e registros da tubulação, interferem na distribuição de água para a planta. Por esse motivo, torna-se necessário analisar a uniformidade de aplicação de água, podendo-se utilizar de coeficientes como o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC) (FRIZZONE, 1998; BERNARDO, 2008).

O presente trabalho tem por objetivo dimensionar um sistema de irrigação com ênfase na parte hidráulica, tendo como fonte hídrica um rio.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

Para o dimensionamento hidráulico do sistema, partiu-se os dados fornecidos: aspersor com vazão compreendida de 0,38 a 1,86 m3/h e espaçamento máximo de 12,0 m x 12,0 m.

Projetou-se o sistema para irrigação de 2,0 ha com cota máxima de 218 m e com declividade do terreno x (4%) e y (2%). A fonte hídrica utilizada foi um rio a 5 m de distância em relação a cota mediana da largura do terreno. A irrigação será projetada para 1260 mudas de Aroeira, de modo a tomar toda a área do terreno com exigência hídrica de 9,5mm/ dia.

Como espécies florestais possuem poucas informações sobre a necessidade de irrigação, alguns dados foram estimados (seguindo conhecimentos empíricos). Dessa forma, o sistema hidráulico teve maior enfoque. Com base nos dados obtidos e estimados, os foi calculado os seguintes passos.

2.1 – Dimensionamento da linha lateral

Utilizando a velocidade no interior da tubulação de 1,5 m s-1 e vazão de 0,000073 m3/s, aplicou-se a Equação 01 para obtenção do diâmetro da tubulação.

[pic 7]

Equação 01 – Equação do cálculo do diâmetro interno da tubulação lateral

Verificou-se que no mercado não havia cano com 7,8 mm de diâmetro, logo, selecionou-se o mais aproximando, sendo de 10 mm de diâmetro. Com esse novo diâmetro obtém-se uma velocidade de 1 m/s estando dentro do limite permitido (1 – 2 m/s).

2.2 – Dimensionamento da linha principal

Utilizando-se a velocidade de 1,5 m/s e vazão de 0,0022 m3/s, aplicou-se a Equação 01 para obtenção do diâmetro da tubulação.

[pic 8][pic 9]

Equação 01 – Equação do cálculo do diâmetro interno da tubulação principal

Verificou-se que o diâmetro mais próximo de 43 mm da tubulação disponível no mercado é de 50 mm, então utilizou-o. Com esse novo diâmetro obteve-se uma nova velocidade de 1,12 m/s estando dentro do limite permitido (1 – 2 m/s).

O diâmetro 50 mm não foram aceitos pelo Programa IRRIGA (ARAÚJO, 2009). Com isso foi necessário aumentar o diâmetro da linha principal para 100 mm.

Com o diâmetro de 100 mm obteve-se a velocidade de 0,28 m/s que não está dentro do limite permitido, porém foi aceito pelo Programa IRRIGA (ARAÚJO, 2009).

2.3 – Dimensionamento da linha de recalque e sucção

Dimensionou-se a linha de recalque da mesma maneira que a linha principal, com isso o diâmetro de ambas as linhas é o mesmo (100 mm). A linha de recalque deve possuir uma altura que permita entregar toda a vazão necessária para as 30 linhas laterais. Com isso, utilizou-se a velocidade de 0,28 m/s e calculou-se o diâmetro.

[pic 10]

Equação 01 – Equação do cálculo do diâmetro interno da tubulação recalque

Segundo Bernardo (2008), a linha de sucção deverá conter um diâmetro comercial imediatamente superior ao da linha de recalque. Neste caso o diâmetro estimado e utilizado é de 125 mm de diâmetro.

3. CONJUNTO DA MOTOBOMBA

3.1 – Perda de carga de sucção (s)[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

3.2 – Perda de carga no recalque

---------------------------------------------------------------

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

0,050[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

[pic 29]

3.3 – Altura Geométrica (HG)[pic 30]

[pic 31]

[pic 32][pic 33]

3.4 – Altura manométrica (Hman)

[pic 34]

[pic 35]

[pic 36]

Com os dados obtidos acima foi calculado a variação percentual média entre as vazões e pressões dos aspersores. A vazão foi encontrada com base na cota máxima fornecida pelo sistema, no Programa IRRIGA (ARAÚJO, 2009).

3.5 – Potência do motor

- Admitindo a eficiência da bomba de 70%, a potência do motor será:

[pic 37]

[pic 38]

[pic 39]

3.6 – Potência consumida pelo conjunto motobomba

- Considerando a eficiência do motor de 80%, a potência consumida pelo conjunto motobomba será de:

[pic 40]

[pic 41]

[pic 42]

4 – DIMENSIONAMENTO DO