Caracterizacao hidraulica de aspersores.

CARACTERIZAÇÃO

HIDRÁULICA DE ASPE

R

SORES

Jos~ Maria Pinto1 Jos~ Monteiro Soares2

RESUMO - Este trabalho correspondeu a avaliação do aspe!: sor DANTAS modelo M~-20A com bocais, 3,1mmx 2,5mme 5,6mm x 2 5mm, com as pressoes de 2, 3, 4 e 5atm, conduzido no Ca!!!

~ Experimental de Bebedouro, Petrolina-PE. Foi determin~ da a uniformidade de distribuição; o coeficiente de

uni

formidade de Christiansen e a eficiência de irrigação. A avaliação da uniformidade do aspersor envolveu tamb~m a construção de isoietas. Determinou-se a rotação do aspe!: sor

_,

a velocidade e a direção do vento predominante. Cons

-tatou-se que o aspersor modelo MD-20A com bocais 3,lmm x 2,5mmdeve ser manejado satisfatoriamente com pressão de 3atm no espaçamento de 12m x 12m. Enquanto para o mesmo modelo de aspersor, com bocais de 5,6mm x 2,5mm recome.!! da-se um espaçamento de 12m x 18m com pressão de serviço de 5atm. A rotação minima (3rpm) obtida com esse modelo de aspersores, com bocais de 5,6mm x 2,5mm apresentou-se acimado valor recomendado (2rpm).

Termos para indexação: irrigação, aspersores, hidr~ulica, caracteristica hidr~ulica, unifo!: midade de distribuição, coeficie.!! te de uniformidade, eficiência de irrigação, espaçamento de aspers~ res.

1

Eng_. A_{grlco a, M.Sc.,}( 1 _Irrlgaçao. - _{e Drenagem, EMBRAPA-Centro} d'_{e Pesqulsa} Agropecuária do Trópico Semi-Árido (CPATSA), Caixa Posta123, Petrolina,

/E.

Eng.Agr., M.Sc., Irrigação e Drenagem, EMBRAPA-CPATSA.

33

HYDRAULIC CHARACTERIZATION OF THE SPRINKLERS ABSTRACT - This work was carried out being the technical evaluation of the sprinkler "DANTAS" type model MD-20A with outlest of 3.1mm x 2.5mm and 5.6mm x 2.5mm, with pressures of 2, .3, 4and 5atm. This stage wa s conducted at Bebedouro Experimental Station, at Petrolina, PE. The following observations were recorded: uniformity of distribution, coefficient of uniformity and irrigation efficiency. The evaluation of the sprinkler uniformity involved the drawing of isoetas. It was also recorded the rotation of the sprinkler and wind speed and direction. It was found that the sprinkler model MD-20A w ith outled of 3.1mm x 2.5mm can be managed satisfactorily with pressure of 3atm and spacing of 12.00m x 12.00m. For the outled of 5.6mm x 2.5mm it is recomnended a spacing of 12.00m x 18.00m with a working pressure of 5atm. The minimum rotation (3rpm) in the sprinkler, with outlet of 5.6mm x 2.5mm, presented above of the recommended valor (2rpm).

irrigation, sprinkler, h1idrauli~ hydraulic caracterization, uniformity of distribution, coefficient of uniformity, irrigation

efficiency, sprinkler spacing. Index terms:

INTRODUÇÃO

A aplicação de agua no solo, com a finalidade de forne cer ~s esp~cies vegetais a umidade ao seu desenvolviment~ pode ser feita atrav~s de diversos m~todos de irrigação. A irrigação por aspersão ~ das mais difundidas nos ~ltimos te~ po s . Concorrem para isso a e] evada uniformidade de aplicação de ~gua, a boaeficiênciado sistema, a facilidade para el~ minar os perigos de erosão, e a possibilidade de seu empr~ go nas mais diversas topografias e tipos de solos (Gomide 1978) .

34

A uniformidade de distribuição da agua no sistema deir rigação por aspersão ~ um importante parimetro a ser d; terminado para se obter melhor eficiência de aplicação.

i

uniformidade obtida depende do tipo de modelo dedistribu~ ção produzido e do espaçamento dos aspersores, sendo i~ fluenciado por fatores como velocidade de rotação do as persor (Chu

&

Allred 1968). Acrescenta Lopez (1975) que; fen;meno clim~tico de consideração mais importante na as persão ~ o vento, devendo-se ter, por um lado, uma id~i~ aproximada de sua velocidade, que desempenha um papel significativo na eficiência de aplicação e, por outro sua direção, que deve ser levada em conta nas disposiç~es das tubulaç~es. Esclarece ainda que as altas temperaturas e a baixa umidade relativa do ar diminuem a eficiência do sistema aumentando as perdas por evaporação.

Estudos detalhados envolvendo tais fatores devem ser realizados de modo que o sistema possa ter um bom desempenho. Assim, para um mesmo modelo de aspersor seria obtido um v~ lor diferente de uniformidade para cada espaçamento e, de~ de que este possa ser igualou diferente nas duas d.ir-e çce s, ou seja, entrelinhas laterais e entre aspersores ao longo da mesma linha lateral. são requeridos muitos c~lculos p~ ra analisar completamente um modelo de distribuição do a~ persor e determinar que espaçamento e pressão de serviço resultarão em uma distribuição mais uniforme, a qual in fluir~ na eficiência, bem como na produção da cultura qu~ est~ sendo explorada (Bernardo 1982).

Os aspersores representam a parte mais importante do sistema de irrigação por aspersão, pois derivam a ~gua da tubulação para o exterior, lançando-a no ar, onde sepulve riza e cai na superficie do solo em forma de gotas. O p~ drão de distribuição da ~gua em relação ao aspersor ~ fu~ ção de uma s~rie de fatores, tais como: bocal doaspersor~

pressao de serviço; altura do aspersor; parâmetros estes

que associados com o espaçamento entre aspersores, dire

ção e velocidade do vento definem o padrão e o coeficie~

te de distribuição de igua no sistema de irrigação por a~\

persao.

Diante disso, realizaram-se testes visando a avaliação

das características hidriulicas dos aspersores modelo M

D--20A com bocais de 3,lmm x 2,5mm e 5,6mm x 2,5mm produzi

dos pela DANTAS-Ind~stria e Com~rcio S.A.

-MATERIAL E MÉTODOS

Os trabalhos de campo do presente estudo foram conduzi

dos em uma irea plana, localizada no Campo Experimentald;

Bebedouro, pertencente

à

EMBRAPA-CPATSA, Petrolina, PE. Os testes foram realizados com um aspersor da marca

DANTAS, modelo MD-20A, diâmetro de bocais 3,lmm x 2,5mm

(para pressões de serviços de 2, 3 e 4 a.tm ) e 5,6mmx 2,5mm

(para pressões de serviços de 2, 3,

4

e

5

atm}, com três

repetiçoes.

O aspersor foi instalado utilizando-se engate rapido

com v~lvula automitica tipo Erva, em tubos de elevação de

uma polegada de diâmetro e 1,20m de altura.

Para controle de pressão durante a realização dos tes

tes usou-se um men~metro Bourdon, graduado em kg/cm2•

Mediu-se a pressao no bocal ejetor do aspersor com o man~metro acoplado a um tubo de Pitot. Ajustou-se a pres

_, 7

sao desejada atraves de registro de gaveta, instalado pr~ ximo da motobomba.

O método utilizado para determinação de uniformidade de distribuição de igua, citado por Branscheid

&

Hart (1968),

36

Christiansen (1942) e Da~is (1?66), foi aq~ele que empr~

ga o modelode distribuiçao de agua de um unico a,spersor

operando_isoladamente. Este mo~elo f?rneceu uma serie de

informaçoes sobre a distribuiçao da agua nas diversas co~

dições em que o aspersor foi operado e principalmente s~

bre alguns dos fatores que afetam a uniformidade de apll

cação tais como:o efeito do vento; espaçamento dos aspe!:

sores e pressão de serviço. O método consistiu em coletar

a ~gua aspergida em recipientes plásticos de um litro

de capacidade, dispostos sobre o solo em forma de malha

quadrada de 3m de lado (Fig. 1).

Mediu-se a velocidade do vento usando-se um anemômetro

totalizador instalado pr~ximo ~ área do teste a uma altu

ra de 1,20m em relação ~ superfície do terreno.

Determinou-se ainda, para cada teste, a rotação e a va

zão do aspersor. A vazão foi determinada através de reci

pientes de volume conhecido e cronômetro. Na medição da;

vazões foram conectados aos bocais do aspersor pedaços de

mangueira, que desviaram os jatos da água de cada bocal

para o interior do balde.

Os parâmetros utilizados para avaliação do desempenho

do aspersor foram:

Uniformidade de distribuição: x mino

x

UD = x 100

Em que:

UD = uniformidade de distribuição (%)

x min.= média dos menores valores obtidos em 25% do nu

mero de recipientes (mm)

x

= média dos valores obtidos (mm)

MOTOIIOMBA

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RECIPIENTE

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FIG. 1. Distribujç~o dos recipientes em relaç~o ao aspersor na

onde foram realizados os testes de distribuiç~o de ~gua.

38

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area

Coeficiente de uniformidade de Christiansen:

CU 100 (1 n L

I

i=l n x xi

~I)

Em CU xi x que:

coeficiente de uniformidade de Christiansen

precipitação observada em cada coletor (mm)

m~dia dos valores coletados (mm)

n~mero de coletores

(

%

)

n Eficiência de irrigaçao: Ei x mino x 100 x apl. Em que: Ei x min.= x ap].= eficiência de irrigação

(%)

m~dia dos menores valores obtidos

valores co]etados (mm)

]~mina m~dia aplicada (mm)

25

%

dos em

x ap]. 1000 x Qasp x Ti

E1 x E2

Em que:

Qasp= vazão do aspersor (m3/h)

Ti = tempo de irrigação (h)

espaçamentos aspersores (m)

espaçamentos entre laterais

~~ (m)

Procedeu-se tamb~m uma avaliação da uniformidade dedis

tribuição pelo aspersor atrav~s da construção deisoietas~

m~todo de Dam citado por Olitta (1977). Para isto conside

rou-se uma variação de 10% acima da taxa m~dia coletad~

para delimi tar a zona média da zona excedente e10% aba

i-xo da taxa média coletada para delimitar a zona média da

zona deficiente.

As áreas delimitadas em cada zona foram medidas com um planimetro e os valores foram transformados em porcent

a-gem, para uma melhor avaliação da distribuição da água pe

-los aspersores.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Verifica-se pela Tabela 1 que a uniformidade de distri buí çao , o coeficiente de uniformidade e a eficiência dei~

rigação aumentaram quando a pressão de serviço aumentoude

2 para 4 atm, para o espaçamento de 6m x 12m. Todavia, t~

dos os coeficientes de uniformidade estão acima do minimo

recomendado (80%). Entretanto quando analisa-se a eficiê~

cia de irrigação, verifica-se que está abaixo do minimore

comendado (70%), quando a pressão de serviço é de 2 atm.

-Verifica-se também pela Tabela 1, para o espaçamento

12m x 12m, que o coeficiente de uniformidade ficou acima

do minimo recomendado (80%) para as pressões de serviços

de 2, 3 e 4 atm. Porém a eficiência de irrigação ficou

abaixo do minimo recomendado para as pressões de serviço

de 2 e 4 atm. Para uma mesma pressão de serviço, os parâ

metros estudados diminuiram com o aumento do espaçamento~

Convém sal.ienr.ar, no entanto, que nem sempre o melhor es

, A

paçamento e o mais economico.

Observa-se pela Tabela 2, que o valor da zona seca d~

minuiu de 32,91% para zero, quando a pressão de serviço

passou de dois, para três atm e manteve-se em zero para a

pressão de 4 atm, para o espaçamento 6m x 12m. O valor da

zona seca diminuiu quando a pressão de serviço passou de

2 para 3 atm e aumentou quando a pressão passou de 3 para

4 atm, para o espaçamento de 12m x 12m.

40

TABELA 1. Valores de uniformidade dedistribuição-UD (%), coeficiente de uniformidade-CU (%)eeficiência de irrigação-Ei (%) em função do espaçamento entre aspersores referentes atestes realizados com um ~nico aspersor modelo MD-20A bocal 3.1mm x 2.5mm.

Pressão de Serviço Espaçamento (m x m) A Parametros (atm) 12 x 12 6 x 12 UD CU Ei 84,74 86,52 64,27 78,02 84.08 59,09 2 ---------------- ---UD CU Ei

3

93,32 94,23 72,66 89,99 92,30 70.60 --------- ---UD CU Ei 94,08 94,99 73,66 86,27 91,35 67,71 4

Observou-se ainda que os valores das zonas secas te~ deram a aumentar quando o espaçamento entre os aspersores aumentou para uma mesma pressão de serviço.

Analisando-se os valores referentes ks zonas exceden tes, obteve-se uma redução de 26,67% para zero e de26,18%

para 9,93% correspondentes aos espaçamentos de 6m x 12m

e 12m x 12m respectivamente, quando a pressão aumenta de

2 para 4atm.

TABELA 2. Valores de zona seca-ZS (%). zona média-Zm

(

%

)

e zona excedente-ZE (%) em função da pressão de

serviço e do espaçamento entre aspersores para

testes realizados com um ~nico aspersor. mode

10 MD-20A bocal 3,1mm x 2.5mm. -Pressão de Serviço Espaçamento (m x m) Parametros (atm) 6 x 12 12 x 12

-ZS 32.91 28.47 ZM 2 40.42 45.35 ZE 26.67 26.18 -------------------------------------- -ZS O 2,30 ZM ₃ 95.97 84.51 ZE 4·03 13.19 ZS O 14.93 75.14 9.93 ZM ₄ 100.00 ZE O

As Figuras 2 e 7 mostram a distribuição

ca. média e excedente em função de pressão

do espaçamento entre aspersores. com bocais

2,5mm.

Constatou-se, para o espaçamento de 6m x 12m. que as

zonas de distribuição de ~gua (zona seca, média e excede~

te) formaram faixas continuas e paralelas ~s linhas ]at~

rais, sendo que a faixa seca apresenta-se centralizada e~

tre as faixas médias (Fig. 2). Para as press;es de se~

viço de 3 e 4atm houve ausência de zona seca (Figs. 3 e4)·

das zonas se

de serviço e

de 3, 1mm x

42

T

o

uav

ia, para o espaçamento de 12m x 12m e pressao de

serviço de 2 e 4atm a p~esença da zona seca foi localiz~

da na parte central da area irrigada (Figs.? e 7). P~

ra pressão de serviço de 3atm houve predominancia da zona

m~dia (Fig. 6).

A.avaliação de um sistema de irrigação por aspersão nem

sempre deve ser feita com base exclusiva nos parâmetros

de uniformidade de distríbuiçao , coeficiente de uní formí da

de e eficiência de irrigação, devendo-se também levar em

consideração. as zonas de distribuição de ~guv pelo asper

soro

Verifica-se pela Tabela 3 que a rotação do aspersor o~

cilou em torno de 1,45rpm, atendendo a faixa proposta por

Bernardo (1982)ePairet aJ. (1975). Contudo, Raposo (1980) recomenda a menor veIocidade possivel, umavez que a] tas rota

ções dos aspersores concorrem para redução da area cobert~

pelosmesmos, aumentando o desgaste dos aspersores,nos pontos

de apoio e nos eixos. Além disso, quando rotacionados r~

pidamente, exigem menores espaçamentos para assegurar boa

uniformidade de distribuição (Chu

&

Allred 1968).

Verifica-se pela Tabela 4, que os valores encontrados

são em média 10% inferiores aos valores fornecidos pelos

fabricantes. Isto pode ser explicado possivelmente, pelas

condições de ambientes controlados em que foram realiza

-dos os testes pelo fabricante.

Pode-se constatar pela Tabela 5 que a uniformidade de

distribuição, o coeficiente de uniformidade e a eficiência

de irrigação aumentaram com o aumento da pressão de servi

ço para aspersores com bocais de 5,6mm x 2,5mm

m~ntendo--se constante o espaçamento entre aspersores. Porem, o co~

ficiente de uniformidade não atingiu o valor minimo exigi

do de 80% para a pressão de serviço de 2 atm. O mesmo co~

portamento ocorreu para as pressões de serviço de

3

e

4

atm p~ ra o espaçamento de t8m x 18m. A eficiência de irrigação, em

nenhum caso. atingiu o minimo exigido (70%).

ASPERSOR 19.20 29.10 23.70 26.67 40.42 32.91

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FIG. 2. Distribuiçio das zonas seca. m~dia e com excedente de ~gua em aspersores modelo MD-20A com bocais de 3.1mm x 2.5mm. no espaçamento de 6m x 12m e sob pressio de servi ço de 2 atm. ASPERSO" .'.. ....'~. .~-.:','::. \...,:-,,....

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FIG. 3. Distribuiçio das zonas seca. média e com excedente de

agua em aspersores modelo MD-20A com bocais de 3,lmm x 2,5mm e sob press;o de serviço de 3atm, para espaçamento de 6m x 12m.

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FIG. 4. Distribuiçio das zonas seca, m~dia e com excedente de

~gua com aspersores modelo MD-20A com bocais de 3,lmm x

2,5mm no espaçamento de 6m x 12m e sob pressio de servi

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FIG. 7. Distribuição das zonas seca, m~dia e com excedente de

com aspersores modelo MD 20A com bocais de 3,1 mm x 2,5

no espaçamento de 12 m x 12 m e sob pressão de serviço

4 atm.

agua

mm

de

m~dia e com excedente de agua em

bocais de 3,1 mm x 2,5 mm no esp~

pressão de serviço de 3 atm.

FIG. 6. Distribuição das zonas seca,

aspersores modelo MD 20A com

çamento de 12 m x 12 m e sob

49

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TABELA 5. Valores de uniformidade de distribuição-UD

(

%),

coeficiente de uniformi

dade-CU

(

%

)

e eficiência de irrigação-Ei

(

%

)

em função da pressao de

serviço e do espaçamento entre aspersores referentes a testes realiza

dos com um ~nico aspersor, tipo MD-20A, bocais 5.6mm x 2.5mm.

Parametros Pressão-de Serviço

(atm)

Espaçamento (m x m)

12 x 12 12 x 18 18 x 18 UD CU Ei UD CU Ei UD CU Ei UD CU Ei 2 3 4 5 71,57 76,09 36,61 79,97 85,11 53,98 82,18 87,32 60,34 92,18 94,61 66,74 69,13 78,60 34,80 78,98 84,88 54,47 82,16 86,89 61,56 82,45 88,30 59,38 53,92 73,69 37,18 64,31 79,47 48,20 78,55 87,26 56,62

~,

Observa-se pela Tabela 6, que os valores de zona seca

diminuiram de 40,10% para 3,26%; de 41,21% para

e de 33,58% para 25,28% quando a pressão aumentou

ra 5atm, correspondente aos espaçamentos de 12m

12m x 18m e 18m x 18m, respectivamente.

Observa-se ainda que os valores destas zonas secas te~

dem a aumentar quando o espaçamento entre aspersores au

menta para uma mesma pressão ce serviço.

Analisando os valores referentes ~s zonas excedentes

observa-se uma redução de 29,60% para 0,21%, de 31,06% p.§:

ra 22,23% ede 45,20% para 22,90%, correspondentes aos esp.§:

çamentos de 12m x 12m, 12m x 18m e 18m x 18m, respectiv.§:

mente, quando a pressão aumentou de 2 para 5atm.

Pode-se constatar ainda pela Tabela 6, que os valores

da zona média aumentaram de 30,30% para 96,53%; de 21,30%

para 51,82% para os espaçamentos de 12m x 12m e de

18m x 18m, respectivamente, quando a pressão cresceu de

2 para 5atm. Para o espaçamento de 12m x 18m, o maior va

lor (52,28%) foi obtido para a pressão de 5atm.

As pressões de serviço e espaçamentos entre aspersores

devem ser aqueles que apresentem uma zona média maior ou

igual a 50% e que a zona excedente seja maior ou igual a

zona seca, ou seja, na pressão de 4atm, o espaçamento s~

ria 12m x 12m e para 5atm, os espaçamentos seriam

12m x 12m; 12m x 18m e 18m x 18m.

25,49%;

de 2 p.§:

x 12m;

As Figuras 8 a 18 mostram a distribuição das zonas se

ca , média e excedente em função da pressão de serviço e do e~

paçamento para aspersores com bocais de 5,6mm x 2,5mm.

Analisando-se a distribuição das zonas seca, média e e~

cedente para o espaçamento de 12m x 12m em função da pres

são de serviço, pode-se constatar para pressões de 2 ;

3atm (Figs. 8 e 9) que as zonas secas localizam-se nas

proximidades da linha lateral, enquanto as zonas excedentes

52

recem na parte central entre duas 1inhas laterais consecu

apa _

-tivas. O aumento da pressao de serviço de 4 para 5atm(Figs.l0

e 11) proporcionou_ o aumento da zona com lâmina média. O

créscimo da pressao de serviço condiciona uma maior pulve

a, _

rização do jato d'agua no ar, assim, as gotas de menortama

nho que sofrem uma menor resistência do ar, associadas a um~

maior força de lançamento, tendem a alcançar maiores d is

tâncias, o que contribuiu para uma melhor uniformização da

lâmina de água entre os aspersores. Evidentemente existe

uma pressão adequada que depende do tipo de aspersor e

dos bocais. Para valores além da pressão ideal a água

emiti~a adquire alta velocidade, encontra resistência do

ar e cai em forma de finissima chuva, mais pr~xima do as

persor (Bernardo 1982; Pair et ale 1975).

Para o espaçamento quadrangular de 18m x 18m (Figs. 16

a 18). constatou-se uma inversão entre a zona com exceden

te e a zona seca, ou seja. as zonas com excedentes passa

ram a localizar-se pr~ximas aos aspersores, enquanto asz~

nas secas passaram para a parte central. Porém, o aumento

de pressão condicionou o incremento da zona média.

No espaçamento retangular de 12m x 18m (Figs. 12 a 15),

verificou-se que as zonas excedentes também situam-se pr~

ximasaos aspersores (linha lateral), enquanto as zonas s~

cas ocupam toda a parte central entre duas linhas lat~

rais, formando uma faixa continua nitida. Apesar do coef!

ciente de uniformidade de distribuição ter apresentado v.§:

lores superiores a 80% (Tabela 5), 12m x 18m não é 00\ e~

paçamento recomendado para o dimensionamento de sistemas

de irrigação, quando a direção predominante dos ventos

apr~senta-se paralela

i

linha lateral, devido

1

formação

d: areas secas entre as linhas laterais, mesmo sob pre~

sao de 4 ou 5atm.

TABELA 6. Valores de zona seca-ZS

(

%

),

zona m~dia-ZM

(

%

)

e zona excedente-ZE

(

%

)

em função da pressão de serviço e do espaçamento entre aspersores para

testes realizados com ~nico aspersor, tipo ME-20A, bocal 5,6mm x 2.5mm.

Parâmetros Pressão de Serviço

(atm) Espaçamento (m x m) 12 x 12 12 x 18 12 x 18 ZS ZM ZE 40,10 30,30 29,60 2 ZS ZM ZE 30,00 42,10 27,90 3 ZS ZM ZE 30,75 48,95 20,30 4 ZS ZM ZE 3,26 96,53 0,21 5 41,21 27,73 31,06 32,20 38,30 29,50 41,99 28,06 29,95 25,49 52,28 22,23 33,50 21,30 45,20 29,00 32,60 38,40 22,90 51,82 25,28

I:· :·1

EXCEDENTE (/»1 MÉDIA

o

SECA m2 27.90 42.10 30,00 O/o 40.20 60.60 43,20 ASPERSOR VENlO ~ o - COLETOR 23.62 o 2Ú4 • 0 o 14.90 _13.53o LL ~

FIG. 9. Distribuição das zonas seca, m~dia e com excedente de agua em

aspersores modelo MD 20A com bocais de 5,6 mm x 2,5 mm no esp~

çamento de 12 m x 12 m e sob pressão de serviço de 3 atm.

56

I: •:·1

EXCEDENTE

1..:

:'

1

MÉDIA

o

SECA 20,30 48,95 30.75 m2 I % 29,23 70,49 44,28 ASPERSOR o - COLETOR .',,' _.. ..'.. '.' 22,07. . '.0 .... ,:-.":'.. "'1" ", , ..1:·.·•.· •.: -.".",~': ~ .... 21.71 ': 0..···. .': 21.38~o. :-.

>.

1

<

>

.,

'

.

>•. 25.19 o '. . ,,' 15.43 o 16.83o FIG 10 D' .ha.· - , • d

. . ,lstrl~lçao das zonas seca, medla e com excedente e

agua em aspersores modelo MD-20A com bocais de 5,6 mm x

2,5 mm no espaçamento de 12 m x 12 m e sob pressão de seE.

viço de 4atm.

Lrt ::s () o o llJ 3 ri' (1) 3 Ul llJ 'O Ul llJ 'O ..n (1) llJ '"l 3 Ul (1) O ::s '"l ri' (1) O Ul 3 O c, (1) f-' O :;:: t::I Ul (1) N () O llJ :» ~ (1) () 3 Ul ~ ~: O f-'. 0'0'1lJ O 'O o (1) '"l llJ (1) f-" () Ul Ul O Ul 3 llJ I c, 0(1)(1) ~ (1) o.. (1) ::s ri' (1) o.. (1) Lrt 1lJ,

0

..

3

'

ê

(1) 3 llJ o.. (1) •... N 3 >< Ln CX> •... N 3 o..Lrt (1) ~ O' -Ul (1) ~ '"l <: f-'• _>< ..n O N "1

1

H Ç.l •... •... t::I f-" Ul ri' '"l f-'. o' C f-'. ..n IlJI O o.. .'. llJ Ul N O ::s llJ Ul .... N· ~~ .. ..

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•

(1) .' . 10,711 O 4.41 O 11.29 O

.

, ..' ". .' . _.~. '.' ',' ,. 3.117 O 713 . ii>.

FIG. 12. Distribuição das zonas seca, m~dia e com excedente de agua com aspersores modelo MD-20A

com bocais de 5,6 mm x 2,5 mm no espaçamento de 12 m x 18 m e sob pressão de serviço de

2 a tm, .~ 0:..,. '

.•

.. N." ..:::.a~.·· . 'N,' O~

..

.

: ASPERSO!! I,,;, :

I

EXCEDENTE v;'.~;1MÉClA DSECA 31.06 27.73 41.21 67.10 !l9.90 89.00 O - COLETO" 10.60 O 11.43 O 4.41 O ,,:' . 5.53 O 5.92 O ". ~ .',' ,o-o

m2 O/o

I

m2 o/o

1=·:

·

'

EXCEDENTE 63.70 29.50

IT:3

_{EXCEDENTE 64.70 29.95}

1;>" MÉDIA _{82.80 38.30}

_C

_Z

_J

MÉDIA 60.60 28.06

ASPERSOR

o

SECA 69.50 32.20

.

~

o

_{SECA 90.70 41.99}

o - COLETO~ II 10.10 o 9o.22 9o.63 o 10.26 VENTO ~ ~

FIG. 13. Distribuição das zonas seca, m~dia ~ com exced~nte de agua

com asp~rsor~s modelo MD-20A com bocais de S,6mm x 2,Smm no

espaçam~nto d~ 12m x 18m e sob pressão de serviço d~ 3atm.

60 13,01 o 11,83 o 12,16 o 10o,59 11,99 o ~ 11,98 o 10,94 o . j ~ j ·V·.... ·j· .... .x

~n

FIG. 14. Distribuição das zonas seca, média e com ~xc~dente de agua

em aspersores modelo MD-20A com bocais de S,6mm x 2,Smm no

~spaçamento de 12m x 18m e sob pressão de serviço de 4atm.

I II iI 11 I ~ , " ~ ASPERSOR [.:,~IEXCEDENTE 1>1 MÉDIA DSECA 22.23 52.28 25.49 m2 I % 48.02 112,92 55.06 15.91 o 16.51 o 15,73 o 13o,44

":".

!

.' " .·.·:· .. ···:1 ~." I I \

:,~

·~

.:··::::·iy

·

\~

2Ú7 o

FIG. 15. Distribuição das zonas seca, média e com excedente de agua com aspersores modelo MD-20A com bocais de 5,6mm x 2,5mm no espaçamento de 12m x 18m e sob pressão de serviço de 5atm.

62

~ lD,41 o 146.30 68.90 108.80 45.20 21,30 33,50 9.70 o 9,04 o 9,]9 o m2 I %

rn

EXCEDENTE

c:J

MÉDIA DSECA <:> - COLETO'-8,95 o 9,90 e 10,10 o 10,34 • o 11,60 o 11o,00 10,61 o 11o,08 5,74 o 1,80e 3,'"o 4,29 o 3,03 o 6,68 o I ti 11 'I I I I . ~~ I

FIG. 16. Distribuição das Z0nas seca. média e com pxcpdpntp dp agua pm aspersorps modplo MD-20A.

com bocais de 5.6mm x 2.5mm no pspaçamento dp 18m x 18m ~ sob pr~ssão dpserviçodp3atm.

m' 38.40 32.60 29.00 % ASI'ElISOO 18::JEXCEDENTE c::JMÉDIA DSECA 124.42 105,62 93.96 0- COLETO" 011,52 012.3' &.&1 o 5.4& o 11.Dl o oI2.1l I 11 ill 1II I1 vElTn ." .. o&J9 4.05 o , " _li' -, 173 0'.. : . o&.24 11.~ o

n-I. '1·· . . .'1' ." ., I ~_..LI __ ~_ I ~~

FIG.17. Distribuição das zonas seca,média e com excedente de agua em aspersores modelo MD-20A, com bocais de 5,6mm x 2,5mm no espaçamento de 18 m x 18m e sob pressão de serviço de 4 atm. (}4 ~,.75 4.4 o &,26 o 011.33 ~ m2 25.28 51.82 22.90 %

m

EXCEDENTE LI]MÉDIA DSECA 81.90 167.90 74.20 ASPl"5OR 0-COLI!TOIIt .",.; I·,·.·· ',2.42 .0' .12&& 16.17 o 1&,40 o 1&o.34 1&,99 o .••.• ··1..• · '13.51. :'il 1&.33 o 12,1tIo .: 1.37 Q 9.&& o 10o.31 9.91o 1.35o '." .'.12.32'.:' .0 :13,3&, "... 0. .:. 13.3&': o

-

.

'

,

2~'

.

I \1"'[ .'{ ~

~t

t

I FIC. 18. Distribuição das zonas se ca , m;dia e com e xr ed ente de agua com a sper sore s modelo HD-20~

com bocais de 5,6mm x 2.5mm no espaçarnen t o de 18mx 18mE.' sob pressão de sE"rviçode 5atm.

Ii~!i

Constata-se pela Tabela

7

que a rotação do aspersor o~

cilou em torno de 3rpm. Quando a pressão da mola era red~

zida, visando a obtenção de uma rotação menor, o aspersor

deixava de girar.

°

atrito entre o aspersor e a mesa de

ap9io ~ maior que a força causada pelo impacto do jato

dIágua com o martelo, o que condiciona a paralisação do a~

persor.

A Tabela

8,

mostra os valores de vasao e intensidade de

aplicação do aspersor determinada e tabelada, obtidas em

função da pressão de serviço e do espaçamento para aspe~

sor tipo MD-20A, com bocais de 5,6mmx 2,5mm. Os valores ta

belados foram obtidos de catálogos t~cnicos fornecidos p~

10 fabricante.

Verifica-se pela Tabela

8

que os valores encontrados

são inferiores aos valores fornecidos pelos fabricantes o

que pode ser explicado possivelmente, pelas diferentescon

dições de ambiente em que os testes foram realizados.

-'11'

li'

TABELA

7.

Valores da rotação do

da pressão de serviço

,

com um unico aspersor

5.6mm x 2.5mm.

aspersor (rpm) em função

para testes realizados

modelo MD-20A bocal,

lill

Pressão de Serviço

(atm) Rotação do Aspersor (rpm) 2 3,05 3,07 3,06

3

4

5

3,04 M~dia 3,06 66 ., s.. C1l o 'O fi) C1l s.. r-i C!) C!) P. ,D fi) C1l C1l ~ C1l s.. C1l C!) P. o

.

~ C1l t:: ~ C!) .~ @ e V> s.. C1l C!) P. ~ fi) C!) C!) 'O o s.. 'O o fi) C!) s.. C!) o p.v> fi) ••.•• C1l > s, o C!) 'O fi) _, o C!) e lC1l 'O

e

V> li") C1l o ' () I C1l N ••.•• fi) r-i fi) >< ~ ~ ~ C!) p.-o 'O C1l • 'O li") C!) 'O o r-i ~1C1l ~ •.-1 V> o fi) t:: ,D t:: ==' C!) <t-; ~ ~ e

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_.

() ...• o s.. I C1l ,D i» C1l C1l <t-; () ....• o r-ir-i P. C) C1l P. C!) fi) 'O o 'O C!) ••.•• 'O () C1l C!) 'O t:: .•.•• s.. fi) o t:: <t-; C!) ~ fi) t:: C!) .•.•• s.. o 11 r-i C1l C1l H> ::::::

:::

-r-II1

A Figura 19 a 25 mostram os perfis do aspersor DANTAS

modelo MD-20A com bocais 3,1mm x 2,5mm e 5,6mm x 2,5mm.

Observa-se pelas Figuras 19 a 21 para o aspersor com bocais

de 3,1mm x 2,5mm que o raio de alcance oscilou em torno de

10,5m para as pressões de 2 a 3atm. Quando a pressão pa!

sou para 4atm o raio de alcance aumentou para 13,5m.

E!!

quanto para o aspersor com bocais de 5,6mm

x

2,5mm, ver.!

ficou-se um aumento do raio de alcance dos aspersores pa

ra um aumento da pressão de 2 para 5atm (Figuras 22 a

25)-.-O perfil de um aspersor traduz como se distribui a pre

cipitação circular teórica pelo aspersor e ~ talvez o f~

tor mais importante na caracterização do regime de funci~

namento (Pair et aI. 1975). Dentre os tipos de perfis pr~

postos por Christiansen (1942), os perfis encontrados asse

melham-se melhor ao perfil triangular.

O conhecimento do perfil que caracteriza o regime de

funcionamento dos aspersores a utilizár n~a instalação,

correspondente aos valores do diâmetro de bocais e pres

são de serviço, permite resolver da melhor maneira a di;

posição dos aspersores no campo, a qual pode ser quadrad~

ou retangular. bem como das sobreposições mais convenie~

tes, de modo a obter uma adequada uniformidade de distri

buição da ~gua (Pair et aI. 1975, Raposo 1980).

Verifica-se pela Tabela 9 uma grande variação na vel~

cidade do vento de um teste para outro. Observou-se duran

te a realização dos testes, um arrastamento das gotas mut

to pequenas, a distâncias consíderave ís do aspersor. gr~

ças ~ força do vento, que lança uma pequena quantidad-;

de ~gua fora da ~rea do teste, não coletada pelos reci

pientes.

O vento altera o coeficiente de uniformidade provoca~

do distorção da distribuição da ~gua pelos aspersores, que

depende da velocidade do vento e do tamanho das gotas de

, agua.

~

II

,,, 1111 68

Ocorre um alongamento do modelo de distribuição da~gua

no sentido da ação do vento e uma diminuição no sentido

oposto. O efeito dos ventos pode ser consideravelmente di

minuido através da redução do espaçamento dos aspersores~

tanto ao longo das linhas laterais como entre elas (Gomlde

1978), através da implantação de barreiras vivas dentro da

área irrigada ou pelo uso de posições alternadas de linhas laterais.

10.5

DlSTÃNCIR I

m

I

FIG. 19. Perfil de distribuição em aspersores modelo

MD-20A, com bocais de 3,1 mm

x

2,5 mm sob pr~

são de serviço de 2 atm.

:;: 9.69

_..••.. E E

-c{

:J

(!) .C{ ~ ~

s

5.78

~

:J

O

2.45

0.46

ASPERSOR

1.5

_4.5

_7.5

69

"'%j

QUAN

T

IDADE DE ÁGUA (mm/hl

H Z) 0 til -c m N %)til O o %) o. 3: '"C:I

.

(1) t:;j (1) 01 I '1 [Jl N ..., (1) _O 1-" '1 ~ f-J <: ~ 1-" o. .n () (1) O O 3 o. o. 1-" (1) _cr [Jl O rt _~ w (l '1 Õ1 P' P' 1-" rt 1-" cr 3 [Jl c 1-" -...) _{o. .n} O (1) _P'/ O W •... 3 (1) 3 3 ><

:

.

J

N P' 01 sn Vl 'O 3 (1) 3 '1 tn tn O O '1 O cr (1) (f) [Jl _~ '"O l>1 _ '1 3 20 (1) O ()

.

[Jl o. j;;0I [Jl (1) ~ P' / f-J ₃ O O s: .•... E E <I: 10.16 ~ '<I: UJ O UJ O <I: O f= z ~ 7.45 2.9 1.5 4.5 7.5 10.5 13.5 DISTÃNCIA (m) 0.76 0.14 =--...,.---r---r---r---T- -Aspersor

FIG. 21. Perfil de distribuiçio em aspersores modelo MD-20A. com bocais de

-

s:_..... E E

<t

_::> ~ ,c( 4.33 w _4.03 o w o ~ i= _2.62 z c( '-l ::> N o 0.98 0.62 Aspersor 1.5 4.5 7.5 10.5 13.5 DISTANCIA (m)

FIG. 22. Perfil de distribuição em aspersores modelo MD 20A, com bocais de

5,6mm x 2,5mm sob pressão de serviço de 2atm.

1.85 1.07 0.02 __ -,- -. -.--

~----~---~L

--Aspersor J: " -e e ct :::> ,~ 9,82 UJ o UJ ~ 8,52 o ~ z ct :::> a 4,98 1.5 4.5 7,5 10,5 13,5 16.5 DISTÂNCIA (m)

FIG. 23. Perfil de distribuição em aspersores modelo MD-20A, com bocais de 5,6mm x 2,5mm sob pressão de serviço de 3atm.

s: ...•.. E E 10.1 ct ::J (!) 'ct UJ o

s

i= z ct ~ 4.15 Aspersor 5.56 2.75 1.57 0.75 1.5 4.5 7.5 10.5 13.5 16.5 DISTANCIA (m)

FIG. 24. Perfil de distribuição em a spe r sor-es modelo MD-20A, com bocais de 5.6mm x 2.5mm

sob pressão de serviço de 4atm.

s: <, E _11.32 E

-

ct ::J (!) 'ct _9.88 UJ o UJ o ct o i= z ct 7.34 ::J o 4.56 2.36 1.83 0.51 13.5 Aspersor 1.5 4.5 7.5 10.5 16.5 19.5 DISTÂNCIA (m)

FIG. 25. Perfil de distribuição em aspersores modelo MD-20A, com bocais de 5,6mm x 2,5mm sob

, , , CONCLUSÕES

(/) Q)

s;

o

Verificou-se que o aspersor modelo MD-20A com bocais

(/) o s, ~..l A Q) c _{de 3.1mm x 2.5mm apresentou os} melhores parametros c, Q) _, (/) :> tecnicos (uD=89,99%; CU-92,30%; Ei-70,06% e ZM=84,51%) eU E E

-

-

-

.

para a pressão de serviço de 3atm no de

V") o (/) V") V") V") 00 O\ONO' O' _espaçamento (/) "O <, 00 •..••r-, V") ooOO'V") o o N

. .

~

.

. .

.

_{12m x 12m;} E o o o o N N •..•••..•• _N E >< Q) o "O

Constatou-se que o aspersor modelo MD-20A, com bocais

u E eU

E "O

de 5.6mm x 2.5mm mostrou os melhores parâmetros t~cn~

(/)\0 .,,"

Q) U

+-,V") o

cos para as seguintes condições:

(/) ~

Q) Q) Q)

a) para a pressão de serviço de 4atm no espaçamento de

+-' :> (/)

ê

12m x 12m e de 5atm no espaçamento de 12m x 18m, o V") "O

.

obteve-se UD-82,46%, cU=87,30%; N o I eU _><

b) para 5atm no espaçamento de 12m 12m, obteve-se

cr _x eU E N E _UD=92,18%, CU=94,61%, Ei=66,74% e ZM=96,53%;

.

.

..

.

.

....

.

o ~ 1eU ---. eU M (/) _E A rotação minima (3 rpm) Q) (/) +-' N M ~ I NM~v") I _{obtida com esse modelo de as} t.... (/) Q) eU

-... t....--

--persor com bocais de 5.6mm x 2.5mm apresenta-se bastan

eU eU c,

u

te acima do valor ~ecomendado (2rpm) .

Q) o +-' ..o c eU E t.... o ;:3 U "O <I: o o

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I I

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Revisão Editorial: Maria do Socorro Amorim Gomes

Composição: Ana Maria Vasconcelos Mendes

Arte-final: José Clétis Bezerra