SILVEIRA, Renata Nayara Câmara Miranda. Aquífero Aluvionar como suporte à irrigação na bacia hidrográfica do Rio Curu, Ceará. 2014. 89 f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-28T17:45:44Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_rncmsilveira.pdf: 2062403 bytes, checksum: 6ac238b50b9e5c8904fdf72748241c4f (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-06-30T23:50:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_rncmsilveira.pdf: 2062403 bytes, checksum: 6ac238b50b9e5c8904fdf72748241c4f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-30T23:50:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_rncmsilveira.pdf: 2062403 bytes, checksum: 6ac238b50b9e5c8904fdf72748241c4f (MD5) Previous issue date: 2014 / This research aimed to study the support capacity of shallow tubular wells as a source of water to irrigation in the current conditions of water scarcity in the Curu Irrigated Perimeter - Pentecost, located on the Curu river watershed. After registering the wells, it was done pumping tests in 14 wells, and physicochemical analysis of water, static levels and the elaboration of a groundwater flow network. It was done 14 aquifer tests to obtain the hydrodynamic parameters of saturated soil (hydraulic conductivity, transmissivity and effective porosity).We adopted the method of "auger hole" to obtain the hydraulic conductivity of saturated soil. It was also used the scaled three-step method for the production of 11 wells. Through georeferencing tools to register the water wells and the survey of the water table, we plotted up the data in the flow network map using the Surfer 8.0 software, which allows us to trace the equipotential lines and flow lines. The results led us to the following conclusions: The high variability in flow rates in shallow wells, represented by the high variation coefficient is inherent to the variability characteristics of the alluvial soils layers. The average flow in the studied wells provides support for irrigation of all "agricultural plots" assessed on a daily journey of 12 hours work; Despite the high correlations between flow and hydrodynamic properties of the soil, hydraulic conductivity and transmissivity, the flow estimation through these variables, although salutary because of the savings cost and time to perform the pumping tests, it is not recommended for current conditions of this research, considering the possibility of high relative errors values for some hydraulic conductivity ranges and transmissivity; The time reduction in water distribution flow to the main channels and thus the return flow to Curu river through drains and groundwater discharge are primarily responsible for shaping the equipotential curves generated from the water table. The water quality coming from the shallow wells has no physical and/or chemical limitations for irrigation to the major farming in the Curu Irrigated Perimeter - Pentecost, especially considering the irrigation water system to be practiced, microprinkler, and efficiencies provided, with little significance as aquifer recharge source. / A pesquisa teve como objetivo estudar a capacidade de suporte de poços rasos tubulares como fonte de água para irrigação para as condições atuais de escassez hídrica no Perímetro Irrigado Curu – Pentecoste, inserido na Bacia Hidrográfica do Rio Curu. Após o cadastro dos poços realizaram-se testes de bombeamento em 14 poços, além de análises fisico-químicas da água, levantamento de níveis estáticos e elaboração de uma rede de fluxo do lençol freático. Realizou-se 14 testes do aquífero para obtenção dos parâmetros hidrodinâmicos do solo saturado (condutividade hidráulica, transmissividade e porosidade efetiva). Adotou-se o método de “auger hole” para obtenção da condutividade hidráulica do solo saturado. Utilizou-se ainda o método escalonado com três etapas para o teste de produção em 11 poços. Através do georreferenciamento dos poços cadastrados e do levantamento dos níveis estáticos, plotou-se o mapa da rede de fluxo utilizando o programa Surfer 8.0, que permitiu traçar as linhas equipotenciais e as linhas de fluxo. Os resultados permitiram as seguintes conclusões: A elevada variabilidade nos valores de vazão dos poços rasos, traduzida pelo elevado coeficiente de variação é inerente às características de variabilidade das camadas constituintes dos solos aluviais. A vazão média relativa aos poços avaliados proporciona suporte para irrigação de todos os “lotes agrícolas” avaliados com uma jornada diária de trabalho de 12 horas; Apesar das elevadas correlações entre vazão e os atributos hidrodinâmicos do solo condutividade hidráulica e transmissividade, a estimativa de vazão através destas variáveis, embora salutar em razão da redução de custos e tempo para a realização dos testes de bombeamento, não é recomendável para as condições da presente pesquisa, tendo em vista a possibilidade de elevados valores de erros relativos para algumas faixas de condutividade hidráulica e de transmissividade; A redução temporal das vazões de distribuição de água para os canais principais e, portanto, das vazões de retorno para o Rio Curu através dos drenos e da descarga subterrânea são os principais responsáveis pela conformação das curvas equipotenciais geradas a partir dos níveis freáticos. A qualidade da água oriunda dos poços rasos não apresenta limitações de ordem física e/ou química para fins de irrigação dos principais cultivos no Perímetro Irrigado Curu Pentecoste, sobretudo considerando o sistema de aplicação da água de irrigação a ser praticado, microaspersão, e as eficiências previstas, com pouca significação como fonte de recarga do aquífero.

Tendo como motivação os altos gastos energéticos em estações de recalque de água, esta pesquisa está centrada na avaliação hidroenergética de estações de bombeamento que não utilizaram o conceito de eficiência energética como premissa na sua concepção. Para tanto, foi desenvolvida a avaliação da elevatória que abastece o anel viário do Campus do Vale da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. O desenvolvimento do diagnóstico hidroenergético só foi possível ser realizado após a obtenção de informações documentais junto aos órgãos da Universidade; aquisição em campo de dados mecânicos, elétricos e hidráulicos como a obtenção da curva característica de consumo de água da área em estudo. Para a avaliação da estação em estudo, utilizaram-se os indicadores de desempenhos contíguos a um simulador hidráulico de redes de abastecimento. No simulador, foram desenvolvidos quatro diferentes cenários: Cenário I, buscou-se reproduzir as grandezas obtidas em campo visando validar o modelo gerado; Cenário II permitiu fazer um diagnóstico do comportamento e do consumo de energia na estação em estudo frente a novos valores de demanda de água; No Cenário III, foram propostas novas formas de se realizar o bombeamento de água na demanda atual e, na de final de plano, objetivando melhorar o desempenho e reduzir o consumo e o custo energético sem ser necessária nenhuma intervenção física no sistema existente; e no Cenário IV, foram sugeridas alterações de componentes físicos do sistema (adutora, grupo motobomba e implantação de sistema de acionamento e monitoramento) para possibilitar a implantação de leis guias de bombeamento mais complexas. A identificação da curva de consumo de água foi um dos principais resultados obtidos nesta pesquisa, pois retratou as diferentes sazonalidades que a área de estudo está sujeita, durante um ano inteiro. Os cenários criados foram modelados considerando a curva de consumo anual. Pelos valores encontrados é possível afirmar que o custo final para cada 1000 m³ bombeados diminui em 33% do Cenário I para o Cenário III na tarifa Horo-Sazonal Verde, que é a tarifa mais aconselhável para o sistema em estudo. Porém mesmo tendo-se economizado com o custo da energia elétrica o Cenário III apresentou valores de indicadores de desempenho mais distantes do ideal teórico. Então, entende-se que a melhora dos indicadores de desempenho analisados, por serem índices de desempenho técnicos e não financeiros, não repercute necessariamente em economicidade para o sistema. O Cenário IV foi o que apresentou os melhores valores tanto em termos de consumo de energia, quanto financeiros e nos índices de desempenho. A redução no consumo de energia elétrica, neste cenário, foi da ordem de 60%, o custo final para cada 1000 m³ bombeados diminui em 70% e, as melhoras dos indicadores de desempenho foram de até 60%. Porém mesmo assim dependendo do material a ser utilizado na implantação da nova adutora pode não haver o retorno do investimento inicial. Esta pesquisa salientou a importância da aplicação dos índices de desempenho atrelados à simulação hidráulica e a análise econômica para o desenvolvimento de diagnósticos hidroenergéticos em estações de recalque. / Having as a motivation the high energy costs of water booster stations , this research is focused on the evaluation of hydropower pumping stations that did not use the concept of energy efficiency as a basis in its design . Therefore, the evaluation of the station that supplies the Beltway off the Valley Campus of the Federal University of Rio Grande do Sul was developed. The development of the hydropower diagnosis was only possible to be done after obtaining documentary information from the organs of the University; acquisition in the field of mechanical, electrical and hydraulic data and obtaining the characteristic curve of water consumption of the study area. For the evaluation of the station under study, we used the indicators contiguous to a hydraulic supply network simulator performance. In the simulator , four different scenarios were developed: The Scenario I sought to reproduce the magnitudes obtained in the field aiming to validate the model generated; Scenario II allowed to diagnose the behavior and the energy consumption in the study station in view of the new values of water demand; in Scenario III a, new way of performing the pumping of water from current demand was proposed and that, in the final plan , aiming to improve performance and reduce energy consumption and costs without requiring any physical intervention on the existing system. In Scenario IV , changes in physical components of the system ( pipeline , pump unit and drive system deployment and monitoring) that enabled the implementation of more complex laws guiding, pumping were suggested. One of the main results obtained in this study was the identification of the consumption of water curve, which portrayed the seasonality that study area is subject to for a whole year. The scenarios created were modeled considering the curve of annual consumption. From the values found we can say that the final cost per 1000 m³ pumped decreases by 33 % from Scenario I to Scenario III - using Horo-Sazonal Verde tariff, which is the most desirable for the system under study. But even having saved in the cost of electricity, Scenario III showed values of the performance indicators far from the theoretical ideal. It is understood that the improvement of the performance indicators analyzed, being indices of technical and not of financial performance, do not necessarily reflect an operational economy for the system . Scenario IV showed the best values in terms of energy consumption, financial and performance ratios. The reduction in electricity consumption in this scenario was approximately 60 %, the final cost per 1000 m³ pumped decreases by 70 %, and the improvement of the performance indicators were up 60 %. However, depending on the material used in the implementation of the new pipeline there can be no return on initial investment. This research emphasized the importance of the application of performance indicators linked to hydraulic simulation and economic analysis for the development of hydropower diagnostics booster stations.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2000-04Bitstream added on 2014-06-13T18:30:31Z : No. of bitstreams: 1 araujo_jab_me_botfca.pdf: 528891 bytes, checksum: 5f44dd9ed1b95b4274bbf7b7b3b3a693 (MD5) / O sistema de bombeamento pressurizado convencional de rotação fixa que utiliza motor elétrico no acionamento, é analisado sob o aspecto do sistema de comando e controle, baseando-se em curvas e tabelas construídas para analise do comportamento hidráulico e elétrico do sistema, porém quando comparado com sistema de rotação variável apresentam desvantagens, quanto a eficiência desses parâmetros. Esta pesquisa tem como ponto principal, analisar teoricamente o comportamento hidráulico e mecânico dos acionamentos convencionais com rotação fixa de um sistema de irrigação por aspersão, e propor a aplicação de um sistema automatizado de controle de rotação, por inversor de freqüência e controlador lógico programável, sobre um conjunto motobomba, visando a racionalização de energia elétrica. Na proposta de automação do sistema, determina-se uma pressão constante na saída da bomba, que controla a rotação do motor pelo inversor de frequência, em função da altura manométrica e da vazão requerida, com isso, melhorando as condições de corrente para o motor em operação com partidas e desligamentos suaves, e possibilita o redimensionamento do motor elétrico para um potência menor na razão de 33 %. / The conventional pressurized pumping systems of fixed rotation that uses electrical devices for driving, is analyzed under the aspect of the command system and control, being based on curves and tables constructed to analyze of the hydraulical and electric behavior of the system, however when compared with system of variable rotation they present disadvantages, concerning to the efficiency of these parameters. This research has as main point, analyze theoretically to the hydraulical and mechanical behavior of the conventional drive with fixed rotation of a system of irrigation for aspersion, and to consider the application of a system automatized of rotation control, for frequency inverter and programmable logical controller, on the combine electrical pump, aiming the rationalization of electric energy. In the proposal of automation of the system, a constant pressure in the output of the pump is determined, that controls the rotation of the engine for the frequency invertor, in function of the manometric height and the required outflow, with this, improving the factor of power with the own correction for a value close to the ideal and the current conditions for the engine in operation with soft starts and power off, preventing high requests of the start current.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-07Bitstream added on 2014-06-13T21:04:37Z : No. of bitstreams: 1 justi_al_dr_botfca.pdf: 1464797 bytes, checksum: a79a1ddbc75eabba724aecaf37843196 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A redução do atrito em tubulações pode contribuir com a redução dos custos de bombeamento, sendo esse um importante componente dos custos totais de um sistema de irrigação, sou de fertirrigação. A aplicação de vinhaça nos canaviais contempla tanto a fertilização da cultura como uma alternativa legal ao destino desse resíduo resultante da produção de etanol, com frequente sua aplicação utilizando condutos e aspersores de grande porte, exigindo elevada pressão de operação. Teve-se como objetivo no presente trabalho analisar o efeito do uso de um polímero redutor de atrito hidrodinâmico no escoamento de água e de vinhaça. O experimento foi conduzido no Laboratório de Ensaio de Equipamentos para Irrigação do Departamento de Engenharia Rural pertencente à Faculdade de Ciências Agronômica da UNESP de Botucatu – SP, sendo testados em esquema fatorial 2 x 2 x 3 x 4, dois líquidos (água e vinhaça), duas condições de aditivo (sem polímero e com 10 ppm de polímero), três diâmetros de tubos de polietileno (25,19 e 13 mm) e quatro vazões (0,352, 0,225, 0,125 e 0,050 L s-1), havendo quatro repetições. Realizou-se também o cálculo do raio hidráulico dos tubos e comparada a perda de carga observada nos ensaios com a estimada pela equação de Darcy-Weisbach utilizando o diâmetro e o raio hidráulico. Nos ensaios realizados evidenciaram diferenças significativas em todas as fontes de variação (uso de polímero, variação de vazão e diâmetro), confirmando a tendência da perda de carga aumentar com a redução do diâmetro do tubo e com o aumento da vazão. Em relação aos líquidos, a vinhaça apresentou maior perda de carga que a água (18,4%) e, em relação ao aditivo, a presença dele promoveu a redução da... / The reduction of hydrodynamic friction in pipes contributes to reduction of pumping costs, which is an important component of total cost of an irrigation system, it is only to apply water or fertilizer application through irrigation water. In sugarcane, the vinasse application includes both fertilization of culture as a legal alternative to the fate of this waste of ethanol production. However, often its application in sugarcane using pipes and sprinklers large, requiring high pressure operation. As a result, this study aimed to analyze the effect of using a polymer drag reduction in flow of water and vinasse. The experiment was conducted in the Laboratory Testing Equipment for Irrigation in Rural Engineering Department belonging to Agricultural Sciences Faculty, Botucatu - SP, being tested in a factorial 2 x 2 x 3 x 4, two liquids (water and vinasse) two conditions additive (without polymer and 10 ppm polymer), three diameters of polyethylene pipes (1, ½ and ¾ inches) and four levels of flow (0.352, 0.225, 0.125 and 0.050 L s-1), having four replicates. Was also performed to calculate the hydraulic radius of tubes and compared to pressure drop observed in test with that calculated by Darcy-Weisbach equation using the diameter and using the hydraulic radius. The tests carried out significant differences in all sources of variation, confirming trend of pressure drop increase with reducing the tube diameter and increasing the flow. Regarding the liquid, vinasse showed higher head loss than water (18.4%) and in respect of additive, its presence also caused a head loss reduction (25.7%). However, the use of polymer to reduce costs of pumping proved uneconomical, both in distribution of vinasse as a system in driving the large sprinkler or by ducts in the area of industrial distillation until the area of application in the culture of sugar cane sugar

In this work, it was made an applied research in two stations, the first one located at Canabarro locality and the second one at Politécnico School at UFSM, in Santa Maria city, RS, with wind and photovoltaic equipments for pumping water. These ones are used for fruit trees irrigation in irrigation systems of low pressure. The research work was developed from September 2007 to August 2009, when the results showed the viability of wind and photovoltaic equipments for utilization in the complementary irrigation in fruit cultures such as guava, fig and grape trees. In the fruit culture sector, are installed: one multivane fans windindicator one savonius windindicator and respective pumps as well as pump set and a photovoltaic board. With the photovoltaic system, the pumped volume was about 5000 m3/ha and, with the wind system, the pumped volume was approximately 6m3/ha. The wind groups demonstrated low efficiency, if compared to photovoltaic systems, which showed more efficient. / No presente trabalho, foi realizado uma pesquisa aplicada em duas estações, a primeira localizada na localidade de Canabarro e a segunda no Colégio Politécnico da Universidade Federal de Santa Maria na cidade de Santa Maria , RS, com equipamentos eólicos e fotovoltaicos para bombeamento de água . Esses foram utilizado para irrigação em frutíferas, em sistemas de irrigação localizada de baixa pressão. O trabalho de pesquisa realizou-se de setembro de 2007 a agosto de 2009, quando se chegou a resultados que demonstram a viabilidade de equipamentos eólicos e solares fotovoltaicos para utilização na irrigação complementar nas culturas de goiabeira, figueira e videira. No setor de fruticultura, estão instalados um cata-vento de múltiplas pás, um cata-vento Savonius com respectivas bombas e um conjunto de bomba e placa fotovoltaica para bombeamento de água. Com o sistema fotovoltaico, o volume bombeado foi de aproximadamente 5000 m3/ha e com o sistema eólico o volume bombeado foi de aproximadamente 6 m3/ha .Os conjuntos eólicos demonstraram baixa eficiência, se comparados com os sistemas fotovoltaicos, os quais se mostraram mais eficientes.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-12T13:56:40Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2456000 bytes, checksum: f9e0beb17c575d03cdd84ef493b49c4a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-12T13:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2456000 bytes, checksum: f9e0beb17c575d03cdd84ef493b49c4a (MD5) Previous issue date: 2014-12-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This thesis aims at the design of an Adaptive controller for the modeling and real-time control of a water pumping system through the simultaneous use of control valves and frequency converter is used for the drive of a pump motor set, aiming to reduce the consumption of water and electricity. We developed a prototype of the water pumping system composed of two branches, aiming to model and identify the motor-pump set Parametrically as well as design and implement adaptive auto adjustable Generalized Minimum variance controllers (GMV). The controller operates in the determination of engine speed and the aperture angle of the control valve. The methodology consisted of a theoretical and experimental study considering the branches operate so disengaged. A study was carried out in order to define the structure of the model for the experimental bench-numbers of Poles, zeros and delays. Once known and validated the model structure, was retrieved from the mathematical model trial countertop representative whose parameters are estimated in real time by the method of recursive least squares (RLS), on the basis of entries imposed on the frequency converter and valves, as well as extensions output whereas the system is engaged. Adaptive controllers (GMV) auto adjustable have been designed and implemented for the control of pressure in extensions using the calculation of control law the parameters identified every instant of sampling, considering them as two systems MIMO (multiple-input multipleoutput). The results are presented to the operating system as uncoupled and coupled, under the action of the controller designed for various reference values. / A presente tese tem como objetivo o projeto de um controlador adaptativo, para o modelamento e controle em tempo real de um sistema de bombeamento de água por meio do uso simultâneo de válvulas de controle e conversor de frequência utilizado no acionamento de um conjunto motor-bomba, visando reduzir o consumo de água e energia elétrica. Foi desenvolvido um protótipo do sistema de bombeamento de água composto de dois ramais, com o intuito de modelar e identificar parametricamente o conjunto motor-bomba assim como, projetar e implementar controladores adaptativos de Variância Mínima Generalizados (GMV) auto ajustáveis. O controlador atuou na determinação da velocidade de rotação do motor e no ângulo de abertura da válvula de controle. A metodologia consistiu em um estudo teórico e experimental considerando-se que os ramais operam de forma acoplada. Um estudo foi realizado objetivando-se definir a estrutura de modelo para a bancada experimental - números de polos, zeros e de atrasos. Uma vez conhecida e validada a estrutura de modelo, foi obtido o modelo matemático representativo da bancada experimental cujos parâmetros são estimados em tempo real pelo método dos mínimos quadrados recursivo (MQR), em função de entradas impostas ao conversor de frequência e nas válvulas, como também de saídas nos ramais considerando que o sistema é acoplado. Os controladores adaptativos (GMV) auto ajustáveis foram projetados e implementados visando o controle da pressão nos ramais, utilizando no cálculo da lei de controle os parâmetros identificados a cada instante de amostragem, considerando-os como dois sistemas MIMO (multiple-input multiple-output). Os resultados são apresentados para o sistema operando na forma desacoplada e acoplada, sob a ação do controlador projetado para vários valores de referência.

Submitted by MARCOS JORGE ASSUMPÇÃO SCHIMIDT null (mschimidt@sabesp.com.br) on 2016-06-27T21:35:16Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO CD.pdf: 10677692 bytes, checksum: 787b589f9accd5975edca6f4b2bb6868 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-06-29T14:13:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 schimidt_mja_me_bot.pdf: 10677692 bytes, checksum: 787b589f9accd5975edca6f4b2bb6868 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T14:13:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 schimidt_mja_me_bot.pdf: 10677692 bytes, checksum: 787b589f9accd5975edca6f4b2bb6868 (MD5) Previous issue date: 2016-05-02 / O abastecimento público é um dos grandes desafios das autoridades em prover a sociedade com água de qualidade e em quantidade. O aumento da demanda por este recurso natural exige projetos de captação e transporte cada vez maiores e mais complexos. Um projeto hidráulico deve ser concebido para operar sob condições normais de escoamento e também sob condições extremas, causadas por agentes externos que possam gerar pressões muito maiores ou muito menores às condições ideais de funcionamento. Este trabalho teve por objetivos definir o desenho de bombeamento público para o abastecimento da cidade de Torrinha, município do Estado de São Paulo; determinar qual alternativa de combinação de tubulações é a melhor solução hidráulica e econômica; e verificar a necessidade e definir a proteção contra transiente hidráulico. Utilizou-se o programa Allievi para realizar as cinco simulações propostas: Simulação 1 (S1): regime permanente; Simulação 2 (S2): linha com tubos de ferro fundido sem proteção; Simulação 3 (S3): linha com tubos de PVC-O sem proteção; Simulação 4 (S4): linha com tubos de PVC-O com proteção; Simulação 5 (S5): linha com tubos de ferro fundido e de PVC-12 DeFoFo com proteção. A partir dos resultados concluiu-se que na simulação 5 obteve-se a melhor opção econômica e hidráulica, consistindo em construir a linha com os primeiros 3391,79 metros de tubos de ferro fundido, ponta bolsa, K7 e 3297,33 metros restantes com tubos de PVC 12 DeFoFo; e a utilização do dispositivo RHO com bexiga de 1,5 m³ de capacidade para proteção contra transiente hidráulico. As simulações S2 e S3 evidenciaram um ganho de rendimento do grupo motobomba e a opção S1 é a que mostrou a melhor combinação vazão-altura. / Provide good quality water besides following the public demand is one of the biggest challenges faced for the authorities these days, the increasing demand for this natural resource requires larger and more complexes abduction systems and distribution networks. Moreover, hydraulics projects should be projected to work at normal flow conditions but also at extreme conditions caused by external agents whom can produce much bigger or much lower pressures comparing with a ideal operation condition. The current research aim to define a pumping project for the public supply of the city of Torrinhas in estate of São Paulo, establishing the most efficient combination of pipelines to attend the economic and hydraulics necessities, besides define the necessity and the protection against the hydraulics transient. The research was conducted using the Allievi software to simulate five proposed settings: Simulation 1 (S1): Steady state; Simulation 2 (S2): Pipeline with cast iron pipes without protection; Simulation 3 (S3): Pipeline with PVC-O pipes without protection; Simulation 4 (S4): pipeline with PVC-O pipes with protection; Simulation 5 (S5): pipeline with cast iron and PVC-12 DeFoFo pipes with protection. Therefore, with the present results was possible to conclude that the best economic and hydraulic option is to use cast iron hub pipes K7 in the first 3391.79 meters, and use PVC 12 DeFoFo pipes in the others 3297.33 meters, and also the utilization of the Balloon Hydro pneumatic Accumulator device with 1,5m³ of capability to guard the system against the hydraulic transient. The settings S2 and S3 showed gains in the pump group yield while the setting S1 had the best relation between flow rate and elevation.

Orientador: João Luis Zocoler / Banca: Raimundo Leite Cruz / Banca: Antônio de Padua Sousa / Banca: Robson André Arlindo / Banca: Jorge Luiz Moretti de Souza / Resumo: A redução do atrito em tubulações pode contribuir com a redução dos custos de bombeamento, sendo esse um importante componente dos custos totais de um sistema de irrigação, sou de fertirrigação. A aplicação de vinhaça nos canaviais contempla tanto a fertilização da cultura como uma alternativa legal ao destino desse resíduo resultante da produção de etanol, com frequente sua aplicação utilizando condutos e aspersores de grande porte, exigindo elevada pressão de operação. Teve-se como objetivo no presente trabalho analisar o efeito do uso de um polímero redutor de atrito hidrodinâmico no escoamento de água e de vinhaça. O experimento foi conduzido no Laboratório de Ensaio de Equipamentos para Irrigação do Departamento de Engenharia Rural pertencente à Faculdade de Ciências Agronômica da UNESP de Botucatu - SP, sendo testados em esquema fatorial 2 x 2 x 3 x 4, dois líquidos (água e vinhaça), duas condições de aditivo (sem polímero e com 10 ppm de polímero), três diâmetros de tubos de polietileno (25,19 e 13 mm) e quatro vazões (0,352, 0,225, 0,125 e 0,050 L s-1), havendo quatro repetições. Realizou-se também o cálculo do raio hidráulico dos tubos e comparada a perda de carga observada nos ensaios com a estimada pela equação de Darcy-Weisbach utilizando o diâmetro e o raio hidráulico. Nos ensaios realizados evidenciaram diferenças significativas em todas as fontes de variação (uso de polímero, variação de vazão e diâmetro), confirmando a tendência da perda de carga aumentar com a redução do diâmetro do tubo e com o aumento da vazão. Em relação aos líquidos, a vinhaça apresentou maior perda de carga que a água (18,4%) e, em relação ao aditivo, a presença dele promoveu a redução da... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The reduction of hydrodynamic friction in pipes contributes to reduction of pumping costs, which is an important component of total cost of an irrigation system, it is only to apply water or fertilizer application through irrigation water. In sugarcane, the vinasse application includes both fertilization of culture as a legal alternative to the fate of this waste of ethanol production. However, often its application in sugarcane using pipes and sprinklers large, requiring high pressure operation. As a result, this study aimed to analyze the effect of using a polymer drag reduction in flow of water and vinasse. The experiment was conducted in the Laboratory Testing Equipment for Irrigation in Rural Engineering Department belonging to Agricultural Sciences Faculty, Botucatu - SP, being tested in a factorial 2 x 2 x 3 x 4, two liquids (water and vinasse) two conditions additive (without polymer and 10 ppm polymer), three diameters of polyethylene pipes (1, ½ and ¾ inches) and four levels of flow (0.352, 0.225, 0.125 and 0.050 L s-1), having four replicates. Was also performed to calculate the hydraulic radius of tubes and compared to pressure drop observed in test with that calculated by Darcy-Weisbach equation using the diameter and using the hydraulic radius. The tests carried out significant differences in all sources of variation, confirming trend of pressure drop increase with reducing the tube diameter and increasing the flow. Regarding the liquid, vinasse showed higher head loss than water (18.4%) and in respect of additive, its presence also caused a head loss reduction (25.7%). However, the use of polymer to reduce costs of pumping proved uneconomical, both in distribution of vinasse as a system in driving the large sprinkler or by ducts in the area of industrial distillation until the area of application in the culture of sugar cane sugar / Doutor

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrismarkGR_capa_ate_secao3.pdf: 558121 bytes, checksum: b18dbb5797c3daa771ffa68209743702 (MD5) Previous issue date: 2007-07-30 / This work purposes the application of a methodology to optimize the implantation cost of an wind-solar hybrid system for oil pumping. The developed model is estimated the implantation cost of system through Multiple Linear Regression technique, on the basis of the previous knowledge of variables: necessary capacity of storage, total daily energy demand, wind power, module power and module number. These variables are gotten by means of sizing. The considered model not only can be applied to the oil pumping, but also for any other purposes of electric energy generation for conversion of solar, wind or solar-wind energy, that demand short powers. Parametric statistical T-student tests had been used to detect the significant difference in the average of total cost to being considered the diameter of the wind, F by Snedecor in the variance analysis to test if the coefficients of the considered model are significantly different of zero and test not-parametric statistical by Friedman, toverify if there is difference in the system cost, by being considered the photovoltaic module powers. In decision of hypothesis tests was considered a 5%-significant level. The configurations module powers showed significant differences in total cost of investment by considering an electrical motor of 3 HP. The configurations module powers showed significant differences in total cost of investment by considering an electrical motor of 5 HP only to wind speed of 4m/s and 6 m/s in wind of 3 m, 4m and 5 m of diameter. There was not significant difference in costs to diameters of winds of 3 m and 4m. The mathematical model and the computational program may be used to others applications which require electrical between 2.250 W and 3.750 W. A computational program was developed to assist the study of several configurations that optimizes the implantation cost of an wind-solar system through considered mathematical model / Este trabalho prop?e a aplica??o de uma metodologia para otimizar o custo da implanta??o de um sistema h?brido e?lico-solar para bombeamento de petr?leo. O modelo desenvolvido estima o custo da implanta??o do sistema por meio da utiliza??o da t?cnica de Regress?o Linear M?ltipla, com base no conhecimento pr?vio das vari?veis: capacidade necess?ria de armazenamento, demanda di?ria total de energia, pot?ncia do aerogerador, pot?ncia de m?dulos e n?mero de m?dulos, sendo estas vari?veis obtidas por meio de dimensionamento. O modelo proposto pode ser aplicado n?o somente ao bombeamento de petr?leo, mas tamb?m para quaisquer outras finalidades de gera??o de energia el?trica por convers?o da energia e?lica, solar ou e?lica-solar que demandem baixas pot?ncias. Foram utilizados testes estat?sticos param?tricos tais como o T-student, para detectar a diferen?a significativa na m?dia do custo total ao ser considerado o di?metro do aerogerador; o F de Snedecor, na an?lise de vari?ncia para testar se os coeficientes do modelo proposto s?o significativamente diferentes de zero e o teste estat?stico n?o-param?trico de Friedman, para verificar se existe diferen?a no custo do sistema, ao ser considerado as pot?ncias dos m?dulos fotovoltaicos. Na decis?o dos testes de hip?teses considerou-se um n?vel de signific?ncia de 5%. As configura??es de pot?ncias dos m?dulos apresentaram diferen?as significativas no custo total do investimento ao ser considerado um motor el?trico de 3 HP. As configura??es de pot?ncias dos m?dulos apresentaram diferen?as significativas com motor el?trico de 5 HP somente para velocidades de vento de 4 m/s e 6 m/s em aerogeradores de 3 m, 4 m e 5 m de di?metros. N?o existiu diferen?a significativa nos custos para di?metros de aerogeradores de 3 m e 4 m. O modelo matem?tico e o programa computacional podem ser utilizados para outras aplica??es que requeiram pot?ncia el?trica entre 2.250 W e 3.750 W. Desenvolveu-se um programa computacional para auxiliar o estudo de v?rias configura??es, o qual otimiza o custo de implanta??o de um sistema e?lico-solar com base no modelo matem?tico proposto

Tendo como motivação os altos gastos energéticos em estações de recalque de água, esta pesquisa está centrada na avaliação hidroenergética de estações de bombeamento que não utilizaram o conceito de eficiência energética como premissa na sua concepção. Para tanto, foi desenvolvida a avaliação da elevatória que abastece o anel viário do Campus do Vale da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. O desenvolvimento do diagnóstico hidroenergético só foi possível ser realizado após a obtenção de informações documentais junto aos órgãos da Universidade; aquisição em campo de dados mecânicos, elétricos e hidráulicos como a obtenção da curva característica de consumo de água da área em estudo. Para a avaliação da estação em estudo, utilizaram-se os indicadores de desempenhos contíguos a um simulador hidráulico de redes de abastecimento. No simulador, foram desenvolvidos quatro diferentes cenários: Cenário I, buscou-se reproduzir as grandezas obtidas em campo visando validar o modelo gerado; Cenário II permitiu fazer um diagnóstico do comportamento e do consumo de energia na estação em estudo frente a novos valores de demanda de água; No Cenário III, foram propostas novas formas de se realizar o bombeamento de água na demanda atual e, na de final de plano, objetivando melhorar o desempenho e reduzir o consumo e o custo energético sem ser necessária nenhuma intervenção física no sistema existente; e no Cenário IV, foram sugeridas alterações de componentes físicos do sistema (adutora, grupo motobomba e implantação de sistema de acionamento e monitoramento) para possibilitar a implantação de leis guias de bombeamento mais complexas. A identificação da curva de consumo de água foi um dos principais resultados obtidos nesta pesquisa, pois retratou as diferentes sazonalidades que a área de estudo está sujeita, durante um ano inteiro. Os cenários criados foram modelados considerando a curva de consumo anual. Pelos valores encontrados é possível afirmar que o custo final para cada 1000 m³ bombeados diminui em 33% do Cenário I para o Cenário III na tarifa Horo-Sazonal Verde, que é a tarifa mais aconselhável para o sistema em estudo. Porém mesmo tendo-se economizado com o custo da energia elétrica o Cenário III apresentou valores de indicadores de desempenho mais distantes do ideal teórico. Então, entende-se que a melhora dos indicadores de desempenho analisados, por serem índices de desempenho técnicos e não financeiros, não repercute necessariamente em economicidade para o sistema. O Cenário IV foi o que apresentou os melhores valores tanto em termos de consumo de energia, quanto financeiros e nos índices de desempenho. A redução no consumo de energia elétrica, neste cenário, foi da ordem de 60%, o custo final para cada 1000 m³ bombeados diminui em 70% e, as melhoras dos indicadores de desempenho foram de até 60%. Porém mesmo assim dependendo do material a ser utilizado na implantação da nova adutora pode não haver o retorno do investimento inicial. Esta pesquisa salientou a importância da aplicação dos índices de desempenho atrelados à simulação hidráulica e a análise econômica para o desenvolvimento de diagnósticos hidroenergéticos em estações de recalque. / Having as a motivation the high energy costs of water booster stations , this research is focused on the evaluation of hydropower pumping stations that did not use the concept of energy efficiency as a basis in its design . Therefore, the evaluation of the station that supplies the Beltway off the Valley Campus of the Federal University of Rio Grande do Sul was developed. The development of the hydropower diagnosis was only possible to be done after obtaining documentary information from the organs of the University; acquisition in the field of mechanical, electrical and hydraulic data and obtaining the characteristic curve of water consumption of the study area. For the evaluation of the station under study, we used the indicators contiguous to a hydraulic supply network simulator performance. In the simulator , four different scenarios were developed: The Scenario I sought to reproduce the magnitudes obtained in the field aiming to validate the model generated; Scenario II allowed to diagnose the behavior and the energy consumption in the study station in view of the new values of water demand; in Scenario III a, new way of performing the pumping of water from current demand was proposed and that, in the final plan , aiming to improve performance and reduce energy consumption and costs without requiring any physical intervention on the existing system. In Scenario IV , changes in physical components of the system ( pipeline , pump unit and drive system deployment and monitoring) that enabled the implementation of more complex laws guiding, pumping were suggested. One of the main results obtained in this study was the identification of the consumption of water curve, which portrayed the seasonality that study area is subject to for a whole year. The scenarios created were modeled considering the curve of annual consumption. From the values found we can say that the final cost per 1000 m³ pumped decreases by 33 % from Scenario I to Scenario III - using Horo-Sazonal Verde tariff, which is the most desirable for the system under study. But even having saved in the cost of electricity, Scenario III showed values of the performance indicators far from the theoretical ideal. It is understood that the improvement of the performance indicators analyzed, being indices of technical and not of financial performance, do not necessarily reflect an operational economy for the system . Scenario IV showed the best values in terms of energy consumption, financial and performance ratios. The reduction in electricity consumption in this scenario was approximately 60 %, the final cost per 1000 m³ pumped decreases by 70 %, and the improvement of the performance indicators were up 60 %. However, depending on the material used in the implementation of the new pipeline there can be no return on initial investment. This research emphasized the importance of the application of performance indicators linked to hydraulic simulation and economic analysis for the development of hydropower diagnostics booster stations.