A ocorrência de ventos pode modificar a distribuição da água aplicada por microaspersores, comprometendo a eficiência e a uniformidade de aplicação. Os ensaios para avaliar essa distribuição são, geralmente, demorados sem que se consiga, muitas vezes, realizar as avaliações em todas as condições operacionais e ambientais necessárias. O uso de modelos matemáticos para simulações computacionais possibilita, assim, uma combinação mais diversificada e rápida das análises pretendidas. Apesar de ser considerada, normalmente, como um método de irrigação localizada, a microaspersão apresenta características hidráulicas e de operação mais próximas à aspersão do que ao gotejamento. Os modelos de simulação desenvolvidos para os sistemas de aspersão podem, assim, ser utilizados na microaspersão. O presente trabalho teve como objetivo geral, avaliar o desempenho de um modelo balístico, desenvolvido originariamente para sistemas de aspersão convencional, na simulação da distribuição de água aplicada por microaspersores operando sob condição de vento. As avaliações experimentais foram realizadas em condições de laboratório empregando-se microaspersores da marca Dan 2001, com diâmetros de bocais iguais a 0,84 mm (violeta), 1,00 mm (cinza), 1,10 mm (marrom), 1,25 mm (azul), 1,33 mm (verde), 1,48 mm (laranja) e 1,75 mm (amarelo). Os bocais violeta, cinza e marrom trabalharam com rotor preto e os demais bocais trabalharam com rotor azul. O efeito do vento foi provocado artificialmente empregando-se um conjunto de quatorze ventiladores de 200 W de potência e 0,50 m de diâmetro interno. Para as simulações da distribuição de água foi utilizado o programa computacional SIRIAS (SImulación de RIego por ASpersión), desenvolvido para aspersores convencionais e que se baseia na teoria balística das trajetórias de gotas. As simulações da distribuição de água na ausência de vento apresentaram desempenhos considerados ótimos para todos os bocais analisados. Por sua vez, o desempenho do modelo para simular a distribuição de água na presença de vento variou conforme o bocal e o rotor utilizado. Para os bocais que empregaram rotor preto, o desempenho foi classificado como péssimo para o de cor violeta e muito bom para os bocais cinza e marrom. Para os demais bocais que operaram com rotor azul o desempenho foi considerado regular. / Wind occurrence can modify water distribution by microsprinklers, reducing application efficiency and uniformity. Experimental tests to evaluate this distribution are, normally, cumbersome and frequently they can not be realized at all the operational and environmental conditions. The use of mathematical models for computational simulations permits, therefore, a more diversified and quickly combination of the intended analyses. Although it can be considered as a localized irrigation method, microsprinklers present operational and hydraulic characteristics closer to sprinkler than to drip irrigation. Simulations models developed for sprinkler systems can, therefore, be employed by microsprinklers. The present work had as a general objective the evaluating of a ballistic model, originally developed for sprinkler systems, on simulating water distribution by microsprinklers under windy condition. Experimental tests were carried out in laboratory using Dan 2001 microsprinklers with nozzle sizes of 0.84 mm (violet), 1.00 mm (gray), 1.10 mm (brown), 1.25 mm (blue), 1.33 mm (green), 1.48 mm (orange) and 1.75 mm (yellow). The violet, gray and brown nozzles operated using black spin and the others used blue spin. The wind effect was artificially simulated using fourteen fans (200 W power). Computational simulations were run employing the software SIRIAS, that is based on a ballistic model originally developed for sprinkler systems. Water distribution simulations in conditions of wind absence presented excellent performance for all the analyzed nozzles. In the other side, the model performance for windy condition varied according the nozzle and the utilized spin. For the black spin nozzles the performance was classified as very bad, for the violet one, and very good, for the gray and brown nozzles. For the others nozzles, that operated with blue spin, the performance was considered as regular.

A inovação tecnológica é o caminho mais viável para desenvolver uma agricultura sustentada no Brasil. Portanto, o país deve investir nos setores que possam produzir tecnologias inovadoras, adequadas as suas condições peculiares e de custo mais acessível, em substituição à dependência por produtos importados. Dentro desse contexto, este trabalho tem os objetivos de desenvolver anteparos de microaspersor com boa uniformidade de distribuição para trabalhar com sobreposição e adaptar a técnica desenvolvida por Almeida, Botrel e Smith (2008) para os microaspersores convencionais. O trabalho foi conduzido no Laboratório de Hidráulica e na área experimental do Departamento de Engenharia Rural da ESALQ/USP, onde foram desenvolvidos e avaliados os protótipos de microaspersores, e avaliado o desempenho da adaptação do microtubo aos microaspersores comerciais. Para o desenvolvimento dos protótipos de microaspersores foram testados diversos materiais e processos. Os materiais utilizados foram argila, gesso, biscuit, massa de modelar, pedra talco e os tarugos de PVC, technyl, teflon e polipropileno. Já os processos foram o torneamento mecânico, modelagem e a prototipagem rápida. O desempenho da adaptação dos microtubos aos microaspersores comerciais foi avaliado através de testes em laboratório e no campo. A relação comprimento de microtubo versus pressão de operação versus vazão foi determinada, em seguida, avaliou-se a uniformidade de distribuição de água na linha lateral. Utilizou-se os coeficientes de uniformidade de Christiansen, o da uniformidade de distribuição e o da uniformidade estatística na avaliação do desempenho dos emissores. O PVC e o tecnyl foram os materiais que apresentaram mais facilidade na construção das bailarinas, porém, o PVC foi o escolhido devido ao melhor acabamento. As melhores sobreposições ocorreram com o protótipo de 6 canaletas com 350 e duas canaletas diferenciadas. Os ajustes realizados nos protótipos iniciais que não funcionaram contribuíram significativamente para que o protótipo desenvolvido alcançasse resultados positivos. A geometria das bailarinas, ângulo e número de canaletas afetaram o desempenho do modelo, sendo que, os de maiores ângulos apresentaram uniformidade de distribuição de água mais satisfatórias. A utilização da técnica de microtubos se adapta a microaspersores convencionais, uniformizando a vazão ao longo da linha lateral. / The technology innovation is the way most feasible to develop a sustainable agriculture in Brazil. In this way, the country will have to invest in sectors which can produce innovation technologies, adequate to specific conditions and with cost more accessible, to replace the dependency from imported products. In this context, this work had to objective to develop microsprinkler spinner deflector with good distribution uniformity to work with overlap and adapt the microtubes techniques developed by Almeida, Botrel e Smith (2008) to commercial microsprinkler. Experiments in laboratory and field were carried out at Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, University of Sao Paulo, Brazil, where were developed and evaluated the microsprinkler prototypes and evaluated discharge uniformity along of lateral line with commercial micro-sprinklers and microtubes as emitter. In the development of the microsprinkler prototypes were tested a lot of materials and processes. The materials utilized were clay, biscuit, plaster, modeling mass, talc stone, PVC, technyl, teflon and polypropylene. The processes were mechanic tournament, modeling and the rapid prototyping. The performance of micro-sprinkler irrigation system with microtube emitters was evaluated both laboratory and field tests. Microtube pressure-length-discharge relationship was determinate and discharge distribution uniformity along of lateral line was evaluated. Uniformity Coefficient from Christiansen (CUC), Distribution Uniformity (DU) and Uniformity Statistic (Us) were used as indicators for evaluation of performance of emitters. Among the tested materials, the PVC and the technyl showed more facility in the deflector build, however, the PVC was choose due the better finish small channels. The rapid prototyping process provided the better finish in the deflector. In the proposed overlap, the better overlap arrangement occurred with the prototype of 6 channels with 350 and two channels differentiated. The developed prototypes which not worked and the adjustments did in them, contributed significantly to reach positive results in prototypes. The deflector geometric, angle and number of channels affected directly the performance of microsprinklers, nevertheless, the biggest angle showed water distribution uniformity more satisfactory. The utilization of microtubes techniques adapted well in conventional microsprinklers, and provided good uniformity in the discharge in lateral line.

A inovação tecnológica é o caminho mais viável para desenvolver uma agricultura sustentada no Brasil. Portanto, o país deve investir nos setores que possam produzir tecnologias inovadoras, adequadas as suas condições peculiares e de custo mais acessível, em substituição à dependência por produtos importados. Dentro desse contexto, este trabalho tem os objetivos de desenvolver anteparos de microaspersor com boa uniformidade de distribuição para trabalhar com sobreposição e adaptar a técnica desenvolvida por Almeida, Botrel e Smith (2008) para os microaspersores convencionais. O trabalho foi conduzido no Laboratório de Hidráulica e na área experimental do Departamento de Engenharia Rural da ESALQ/USP, onde foram desenvolvidos e avaliados os protótipos de microaspersores, e avaliado o desempenho da adaptação do microtubo aos microaspersores comerciais. Para o desenvolvimento dos protótipos de microaspersores foram testados diversos materiais e processos. Os materiais utilizados foram argila, gesso, biscuit, massa de modelar, pedra talco e os tarugos de PVC, technyl, teflon e polipropileno. Já os processos foram o torneamento mecânico, modelagem e a prototipagem rápida. O desempenho da adaptação dos microtubos aos microaspersores comerciais foi avaliado através de testes em laboratório e no campo. A relação comprimento de microtubo versus pressão de operação versus vazão foi determinada, em seguida, avaliou-se a uniformidade de distribuição de água na linha lateral. Utilizou-se os coeficientes de uniformidade de Christiansen, o da uniformidade de distribuição e o da uniformidade estatística na avaliação do desempenho dos emissores. O PVC e o tecnyl foram os materiais que apresentaram mais facilidade na construção das bailarinas, porém, o PVC foi o escolhido devido ao melhor acabamento. As melhores sobreposições ocorreram com o protótipo de 6 canaletas com 350 e duas canaletas diferenciadas. Os ajustes realizados nos protótipos iniciais que não funcionaram contribuíram significativamente para que o protótipo desenvolvido alcançasse resultados positivos. A geometria das bailarinas, ângulo e número de canaletas afetaram o desempenho do modelo, sendo que, os de maiores ângulos apresentaram uniformidade de distribuição de água mais satisfatórias. A utilização da técnica de microtubos se adapta a microaspersores convencionais, uniformizando a vazão ao longo da linha lateral. / The technology innovation is the way most feasible to develop a sustainable agriculture in Brazil. In this way, the country will have to invest in sectors which can produce innovation technologies, adequate to specific conditions and with cost more accessible, to replace the dependency from imported products. In this context, this work had to objective to develop microsprinkler spinner deflector with good distribution uniformity to work with overlap and adapt the microtubes techniques developed by Almeida, Botrel e Smith (2008) to commercial microsprinkler. Experiments in laboratory and field were carried out at Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, University of Sao Paulo, Brazil, where were developed and evaluated the microsprinkler prototypes and evaluated discharge uniformity along of lateral line with commercial micro-sprinklers and microtubes as emitter. In the development of the microsprinkler prototypes were tested a lot of materials and processes. The materials utilized were clay, biscuit, plaster, modeling mass, talc stone, PVC, technyl, teflon and polypropylene. The processes were mechanic tournament, modeling and the rapid prototyping. The performance of micro-sprinkler irrigation system with microtube emitters was evaluated both laboratory and field tests. Microtube pressure-length-discharge relationship was determinate and discharge distribution uniformity along of lateral line was evaluated. Uniformity Coefficient from Christiansen (CUC), Distribution Uniformity (DU) and Uniformity Statistic (Us) were used as indicators for evaluation of performance of emitters. Among the tested materials, the PVC and the technyl showed more facility in the deflector build, however, the PVC was choose due the better finish small channels. The rapid prototyping process provided the better finish in the deflector. In the proposed overlap, the better overlap arrangement occurred with the prototype of 6 channels with 350 and two channels differentiated. The developed prototypes which not worked and the adjustments did in them, contributed significantly to reach positive results in prototypes. The deflector geometric, angle and number of channels affected directly the performance of microsprinklers, nevertheless, the biggest angle showed water distribution uniformity more satisfactory. The utilization of microtubes techniques adapted well in conventional microsprinklers, and provided good uniformity in the discharge in lateral line.

A ocorrência de ventos pode modificar a distribuição da água aplicada por microaspersores, comprometendo a eficiência e a uniformidade de aplicação. Os ensaios para avaliar essa distribuição são, geralmente, demorados sem que se consiga, muitas vezes, realizar as avaliações em todas as condições operacionais e ambientais necessárias. O uso de modelos matemáticos para simulações computacionais possibilita, assim, uma combinação mais diversificada e rápida das análises pretendidas. Apesar de ser considerada, normalmente, como um método de irrigação localizada, a microaspersão apresenta características hidráulicas e de operação mais próximas à aspersão do que ao gotejamento. Os modelos de simulação desenvolvidos para os sistemas de aspersão podem, assim, ser utilizados na microaspersão. O presente trabalho teve como objetivo geral, avaliar o desempenho de um modelo balístico, desenvolvido originariamente para sistemas de aspersão convencional, na simulação da distribuição de água aplicada por microaspersores operando sob condição de vento. As avaliações experimentais foram realizadas em condições de laboratório empregando-se microaspersores da marca Dan 2001, com diâmetros de bocais iguais a 0,84 mm (violeta), 1,00 mm (cinza), 1,10 mm (marrom), 1,25 mm (azul), 1,33 mm (verde), 1,48 mm (laranja) e 1,75 mm (amarelo). Os bocais violeta, cinza e marrom trabalharam com rotor preto e os demais bocais trabalharam com rotor azul. O efeito do vento foi provocado artificialmente empregando-se um conjunto de quatorze ventiladores de 200 W de potência e 0,50 m de diâmetro interno. Para as simulações da distribuição de água foi utilizado o programa computacional SIRIAS (SImulación de RIego por ASpersión), desenvolvido para aspersores convencionais e que se baseia na teoria balística das trajetórias de gotas. As simulações da distribuição de água na ausência de vento apresentaram desempenhos considerados ótimos para todos os bocais analisados. Por sua vez, o desempenho do modelo para simular a distribuição de água na presença de vento variou conforme o bocal e o rotor utilizado. Para os bocais que empregaram rotor preto, o desempenho foi classificado como péssimo para o de cor violeta e muito bom para os bocais cinza e marrom. Para os demais bocais que operaram com rotor azul o desempenho foi considerado regular. / Wind occurrence can modify water distribution by microsprinklers, reducing application efficiency and uniformity. Experimental tests to evaluate this distribution are, normally, cumbersome and frequently they can not be realized at all the operational and environmental conditions. The use of mathematical models for computational simulations permits, therefore, a more diversified and quickly combination of the intended analyses. Although it can be considered as a localized irrigation method, microsprinklers present operational and hydraulic characteristics closer to sprinkler than to drip irrigation. Simulations models developed for sprinkler systems can, therefore, be employed by microsprinklers. The present work had as a general objective the evaluating of a ballistic model, originally developed for sprinkler systems, on simulating water distribution by microsprinklers under windy condition. Experimental tests were carried out in laboratory using Dan 2001 microsprinklers with nozzle sizes of 0.84 mm (violet), 1.00 mm (gray), 1.10 mm (brown), 1.25 mm (blue), 1.33 mm (green), 1.48 mm (orange) and 1.75 mm (yellow). The violet, gray and brown nozzles operated using black spin and the others used blue spin. The wind effect was artificially simulated using fourteen fans (200 W power). Computational simulations were run employing the software SIRIAS, that is based on a ballistic model originally developed for sprinkler systems. Water distribution simulations in conditions of wind absence presented excellent performance for all the analyzed nozzles. In the other side, the model performance for windy condition varied according the nozzle and the utilized spin. For the black spin nozzles the performance was classified as very bad, for the violet one, and very good, for the gray and brown nozzles. For the others nozzles, that operated with blue spin, the performance was considered as regular.