Orientador: Luís Roberto Almeida Gabriel Filho / Coorientador: João Luis Zocoler / Banca: Daniel dos Santos Viais Neto / Banca: João Carlos Saad / Resumo: A compreensão sobre as perdas de carga em tubulações e acessórios hidráulicos influência de forma decisiva o dimensionamento das redes de irrigação, sendo fundamental que sua aferição seja representada/realizada de forma eficiente. Objetivou-se comparar os valores de perda de carga em linha lateral de gotejamento sob sete condições i) estimada pela fórmula de Hazen-Williams trecho a trecho; ii) estimada pela fórmula de Hazen-Williams utilizando o fator de Christiansen; iii) estimada pela fórmula de Flamant trecho a trecho; iv) estimada pela fórmula de Flamant utilizando o fator de Christiansen; v) estimada pela fórmula de Darcy-Weisbach trecho a trecho; vi) estimada pela fórmula de Darcy-Weisbach utilizando o fator de Christiansen; vii) valores observados experimentalmente numa linha de gotejamento, em que se fez presente os 3 regimes de escoamento, ou seja, turbulento, transição e laminar que ocorre sempre no segmento final da linha de gotejadores. O experimento foi conduzido no Laboratório de Ensaios de Equipamentos de Irrigação do Departamento de Engenharia Rural, da Faculdade de Ciências Agronômicas-FCA Campus de Botucatu. Para aferição das pressões na linha de irrigação foi desenvolvido um dispositivo portátil (Datalogger) capaz de medir e registrar os valores de pressão no início e final da linha, em cada segmento de regime de escoamento (turbulento, transição e laminar). A perda de carga localizada devido a inserção dos gotejadores na tubulação foi avaliada pela difere... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Understanding load losses in hydraulic pipes and fittings decisively influences the design of irrigation networks, and it is essential that their measurement be performed efficiently. The objective of this study was to compare the load loss values in the lateral line of drip irrigation under seven conditions (i) estimated by the Hazen-Williams formula; ii) estimated by the Hazen-Williams formula using the Christiansen factor; iii) estimated by the Flamant formula in the following sections; iv) estimated by the Flamant formula using the Christiansen factor; (v) estimated by Darcy-Weisbach's formula; vi) estimated by the Darcy-Weisbach formula using the Christiansen factor; vii) experimentally observed values in a drip line, in which the three flow regimes, ie, turbulent, transition and laminar regimes, which always occur in the final segment of the drip line, were present. The experiment was conducted at the Laboratory of Tests of Irrigation Equipment of the Department of Rural Engineering, Faculty of Agronomic Sciences-FCA Campus de Botucatu. To measure the pressures in the irrigation line, a portable device (Datalogger) was developed able to measure and record the pressure values at the beginning and end of the line, in each segment of flow regime (turbulent, transition and laminar). The localized load loss due to the insertion of the drippers in the pipeline was evaluated by the difference between the loss of load in the piping without and with the inserted drippers, but they were obstructed. The experimental design was completely randomized in a 7x4 factorial scheme, that is, the seven ways of estimating or observing the pressure loss in four pressure levels (5, 10, 15 and 20 mc - meters of water column) and 4 repetitions. In the pressure drop test without dripper insertion, the values obtained by the formulas Universal, Hazen-Williams and Flamant underestimated the values in relation to the ... / Mestre

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-09. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:07Z : No. of bitstreams: 1 000830129.pdf: 1160653 bytes, checksum: 208eaf9a5e0179c424cd0aaf5d1ee860 (MD5) / Vazamento em tubulações é uma das principais preocupações de empresas fornecedoras de água, devido à escassez e disponibilidade de fontes de água potável, principalmente em grandes cidades. A técnica de correlação cruzada tem sido bastante utilizada nos últimos 30 anos na localização de vazamentos em tubulações metálicas. Entretanto, o método de correlação cruzada não tem a mesma eficácia na detecção de vazamentos em tubulações plásticas, devido ao elevado nível de atenuação entre a parede da tubulação e o fluido, que rapidamente suprimem o sinal de vazamento. Por isso, o sinal de vazamento não consegue percorrer longas distâncias em tais tipos de tubulações. Sabe-se que, a faixa de frequência na qual a energia do vazamento está localizada é baixa, consequentemente o sinal de vazamento é facilmente afetado pelo ruído de fundo. Para evitar esta interferência, o filtro passa-banda é utilizado para suprimir o ruído indesejado antes de aplicar a técnica de correlação cruzada. A escolha das frequências apropriadas a serem utilizadas no filtro passa-baixa são fundamentais para obtenção de uma estimativa de tempo de atraso confiável entre dois sinais de vazamento, este tempo de atraso é utilizado para calcular a posição do vazamento. Este trabalho tem como objetivo à investigação e criação de um simulador de vazamento, aqui chamado de Simulador Virtual de Vazamento, através da utilização de um modelo analítico de vazamento em conjunto com atuadores mecânicos (caixas de som). Este simulador de vazamento poderá ser utilizado para avaliar correlacionadores comerciais e para fins de treinamento. A principal vantagem deste método é o controle de todo o experimento, de modo que a característica do sinal de vazamento simulado é conhecida previamente / Leak in pipes is one of the main concerns of water companies due to the scarcity and availability of potable water sources, especially in big cities. The cross-correlation technique has been used in the past 30 years to locate leaks in metallic pipes. Although the cross- correlation method works very well for metallic pipes, it does not have the same effectiveness in plastic pipes. This is mainly due to the high attenuation between the pipe wall and the fluid, which suppress rapidly the leak noise. Hence, leak noise does not travel long distance in such pipes. Moreover, the frequency range over which the leak energy is located, is at low frequency. Hence, the leak signal is easily affected by background noise. To avoid these problems, a band-pass filter is used to suppress undesirable noise before conducting the correlation. The selection of the band-pass filter limits is the key to have a reliable time delay estimate between two leak signals, which is used to calculate the position of a suspected leak. This work concerns the investigation and design of a leak simulator, here named Virtual Pipe Rig, using an analytical leak model together with mechanical actuators (shakers). The analytical model is responsible for generating leak signals used to drive the mechanical actuators, which are responsible for simulating the measure positions. This virtual pipe rig can be used to assess commercial correlators and training purposes. The main advantage of this method is the entire control of the experiment, so that the characteristic of the simulated leak signal is known beforehand

Orientador: Michael John Brennan / Co-orientador: Fabricio César Lobato de Almeida / Banca: Gustavo Luiz Chagas Manhães de Abreu / Banca: Paulo José Paupitz Gonçalves / Resumo: Vazamento em tubulações é uma das principais preocupações de empresas fornecedoras de água, devido à escassez e disponibilidade de fontes de água potável, principalmente em grandes cidades. A técnica de correlação cruzada tem sido bastante utilizada nos últimos 30 anos na localização de vazamentos em tubulações metálicas. Entretanto, o método de correlação cruzada não tem a mesma eficácia na detecção de vazamentos em tubulações plásticas, devido ao elevado nível de atenuação entre a parede da tubulação e o fluido, que rapidamente suprimem o sinal de vazamento. Por isso, o sinal de vazamento não consegue percorrer longas distâncias em tais tipos de tubulações. Sabe-se que, a faixa de frequência na qual a energia do vazamento está localizada é baixa, consequentemente o sinal de vazamento é facilmente afetado pelo ruído de fundo. Para evitar esta interferência, o filtro passa-banda é utilizado para suprimir o ruído indesejado antes de aplicar a técnica de correlação cruzada. A escolha das frequências apropriadas a serem utilizadas no filtro passa-baixa são fundamentais para obtenção de uma estimativa de tempo de atraso confiável entre dois sinais de vazamento, este tempo de atraso é utilizado para calcular a posição do vazamento. Este trabalho tem como objetivo à investigação e criação de um simulador de vazamento, aqui chamado de Simulador Virtual de Vazamento, através da utilização de um modelo analítico de vazamento em conjunto com atuadores mecânicos (caixas de som). Este simulador de vazamento poderá ser utilizado para avaliar correlacionadores comerciais e para fins de treinamento. A principal vantagem deste método é o controle de todo o experimento, de modo que a característica do sinal de vazamento simulado é conhecida previamente / Abstract: Leak in pipes is one of the main concerns of water companies due to the scarcity and availability of potable water sources, especially in big cities. The cross-correlation technique has been used in the past 30 years to locate leaks in metallic pipes. Although the cross- correlation method works very well for metallic pipes, it does not have the same effectiveness in plastic pipes. This is mainly due to the high attenuation between the pipe wall and the fluid, which suppress rapidly the leak noise. Hence, leak noise does not travel long distance in such pipes. Moreover, the frequency range over which the leak energy is located, is at low frequency. Hence, the leak signal is easily affected by background noise. To avoid these problems, a band-pass filter is used to suppress undesirable noise before conducting the correlation. The selection of the band-pass filter limits is the key to have a reliable time delay estimate between two leak signals, which is used to calculate the position of a suspected leak. This work concerns the investigation and design of a leak simulator, here named Virtual Pipe Rig, using an analytical leak model together with mechanical actuators (shakers). The analytical model is responsible for generating leak signals used to drive the mechanical actuators, which are responsible for simulating the measure positions. This virtual pipe rig can be used to assess commercial correlators and training purposes. The main advantage of this method is the entire control of the experiment, so that the characteristic of the simulated leak signal is known beforehand / Mestre