Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Lopes de Menezes.pdf: 1281486 bytes, checksum: 71c3bca1047bbace2515a9e995bb1c2d (MD5) Previous issue date: 2005-08-04 / This study was aimed for developing a computing program in graphic atmosphere to determine the uniformity and efficiency of water distribution in the irrigation system by sprinkler and trickle. The program was developed in the Basic Visual programming language where it was aimed to make a friendly interface for the user and generate graphics of uniformity in tests with distribution in mesh and radial collectors. To generate three-dimensional graphics it was used an external library to Visual Basic, destined to generate specialized graphics from past information as a parameter in time of the program execution. In the program a routine was implemented to make the linear interpolation of the collected blades in the radial test projecting the other measures, generating a square mould, to draw the distribution profile of the sprinkler or trickle in test and the uniformity and efficiency of water distribution to the several spacings with blade coverings. A series of data and real laboratory test for sprinkler and trickle irrigation, in radial and mesh distributions were submitted to the program aiming to test their sensitivity, where it was observed that the Christiansen´s Uniformity Coefficient (CUC) reduces as the space increases; that the test with radial distribution of collectors is statistically equivalent to the test with mesh distribution and that the program presents coherence in the information gotten through the comparison of their results with the presupposition values and generated by the program CATCH-3D. / O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um programa computacional em ambiente gráfico para determinação da uniformidade e eficiência de distribuição de água em sistemas de irrigação por aspersão e por microaspersão. O programa foi desenvolvido na linguagem de programação Visual Basic, E buscou-se desenvolver uma interface amigável ao usuário e gerar gráficos de uniformidade em ensaios com distribuição dos coletores em malha e radial. Para a geração de gráficos tridimensionais foi utilizada uma biblioteca externa ao Visual Basic, destinada a gerar gráficos especializados a partir de informações passadas como parâmetro em tempo de execução do programa. No programa foi implementada uma rotina para fazer a interpolação linear das lâminas coletadas no ensaio radial projetando as demais medidas, gerando uma matriz quadrada, para traçar o perfil de distribuição do aspersor ou microaspersor em teste e a uniformidade e eficiência de distribuição de água para diversos espaçamentos com sobreposição de lâminas. Uma série de dados de ensaios reais de laboratório para aspersor e microaspersor, em distribuição radial e malha, foi submetida ao programa a fim de testar a sua sensibilidade e foi observado que o coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC) diminui à medida que aumenta o espaçamento; que o ensaio com distribuição radial de coletores é estatisticamente equivalente ao ensaio com distribuição em malha e que o programa apresenta coerência nas informações geradas por meio da comparação de seus resultados com os valores pressupostos e gerados pelo programa CATCH-3D.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jiam Pires_ Frigo.pdf: 2243207 bytes, checksum: 76a818d3ba4a98ecda459c13486050ca (MD5) Previous issue date: 2014-06-02 / The sprinkler irrigation system is widely used because of the possibility of high uniform distribution and to adapt itself to different crops and soils. On the other hand, the water uniform application in irrigation is affected by meteorological factors that decrease the system efficiency. There has always been some concern about the quality of products and services in human history, since all products should have desirable characteristics to be accepted by consumers. Currently, development, improvement and monitoring of new management models quality during the production process have become essential for many organizations. Thus, inspection control has enhanced by statistical techniques, losses have been decreased and it was possible to stimulate some trading competition. In this context, this study aimed at evaluating the irrigation system in a conventional sprinkler using the Christiansen Uniformity Coefficient (CUC) and the index Process Capability (CP) to correlate techniques with the system efficiency as well as verify the wind influence on irrigation by Shewhart control chart and compare the results of Shewhart control charts use with the EWMA and tabular CUSUM control charts, applied in quality control of the conventional sprinkler irrigation. In this study, 60 essays were carried out on a four irrigation sprinklers system, Xcel-Wobbler model, 1.0 m height above soil and 6.0 x 6.0 m spaced. The collectors were 1.0 m spaced apart with 0.5 m height from soil. The service pressure was monitored and appropriate to the sprinklers specifications, while wind was monitored in situ by a 2.0 m high digital anemometer. In order to evaluate the system, Christiansen Uniformity Coefficient (CUC), the index Process Capability (CP), Shewhart charts (Xbarra) and the charts of exponentially weighted moving average (EWMA) and cumulative sum (CUSUM) were used. The irrigation sprinkler system showed the best performance and was under control when the average wind speed was less than 1.0 m s-1. The use of individual Shewhart control charts visually allowed affirming that wind has a direct influence on CUC. Night irrigation showed less variability on the studied data, when compared to daytime ones and this has resulted in greater efficiency in irrigation. The CPi index showed great similarity with the Christiansen Uniformity Coefficient (CUC). It proved to be very sensitive to efficiency sprinkler (Ea) variation and able to indicate the quality of sprinkler irrigation. The EWMA chart, when compared to the control charts, was susceptible when used in autocorrelated data, according to the occurrence of false alarms. But, to the residue data without autocorrelation (the ARIMA model), the CUSUM tabular chart was more sensitive to detect variations in irrigation due to wind speed, when compared to EWMA and Shewhart charts for the same data. In sprinkler irrigation, when there is a relation between CUC and wind speed, the Shewhart chart was more indicated by simplicity, reliability and ease of interpretation, even in the presence of autocorrelated data. / O sistema de irrigação por aspersão é muito utilizado, devido à possibilidade de elevada uniformidade de distribuição e por adaptar-se às diversas culturas e solos. Porém, a uniformidade de aplicação de água nas irrigações é afetada por fatores meteorológicos que diminuem a eficiência do sistema. A preocupação com a qualidade de produtos e serviços oferecidos sempre esteve presente na história da humanidade, pois para que os produtos fossem aceitos, deveriam possuir características desejáveis pelos consumidores. Atualmente, com o surgimento de novos modelos gerenciais, a melhoria e o monitoramento da qualidade durante o processo de produção tornaram-se uma necessidade para muitas organizações. Assim, aprimorou-se o controle da inspeção por meio de técnicas estatísticas, reduziram-se perdas e foi possível competir no mercado. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar a irrigação em um sistema por aspersão convencional, utilizando o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC), o índice de Capacidade do Processo (CP) para correlacionar as técnicas com a eficiência do sistema, verificar a influência do vento na irrigação pelo gráfico de controle de Shewhart e confrontar os resultados da utilização dos gráficos de controle de Shewhart, com os gráficos de controle MMEP e CUSUM tabular, aplicados no controle de qualidade da irrigação por aspersão convencional. Neste estudo, foram realizados 60 ensaios em um sistema de irrigação por aspersão convencional. O sistema era constituído de quatro aspersores, modelo Xcel-wobbler, altura de 1,0 m em relação ao solo e espaçamento de 6,0 x 6,0 m. Os coletores foram espaçados em 1,0 m entre si com altura de 0,5 m do solo. A pressão de serviço foi monitorada e adequada às especificações dos aspersores, e o vento monitorado in loco, por um anemômetro digital com 2,0 m de altura. Para a avaliação do sistema, foram utilizados o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC), o índice de Capacidade do Processo (CP), gráficos de Shewhart (Xbarra) e os gráficos de média móvel exponencialmente ponderada (MMEP) e de soma cumulativa (CUSUM). O sistema de irrigação por aspersão convencional teve melhor desempenho e esteve sob controle, quando a velocidade média do vento esteve menor que 1,0 m s-1. O uso dos gráficos individuais de controle de Shewhart possibilitou afirmar visualmente que o vento tem influência direta sobre o CUC. A irrigação noturna apresentou menor variabilidade nos dados, quando comparados aos dados do período diurno e isso resultou em maior eficiência na irrigação. O índice CPi teve grande similaridade com o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC); mostrou-se bastante sensível à variação da eficiência de aspersão (Ea) e capaz de indicar a qualidade da irrigação por aspersão. Em comparação aos gráficos de controle, o gráfico MMEP mostrou-se suscetível quando utilizado em dados autocorrelacionados, pelas ocorrências de alarmes falsos. Para dados de resíduos, sem autocorrelação (pelo modelo ARIMA), o gráfico CUSUM tabular foi mais sensível ao detectar as variações ocorridas na irrigação devido à velocidade do vento, quando comparado aos gráficos MMEP e Shewhart para os mesmos dados. Na irrigação por aspersão, relacionando CUC com velocidade do vento, o gráfico de Shewhart foi mais indicado pela simplicidade, confiabilidade e facilidade de interpretação, mesmo na presença de dados autocorrelacionados entre si.

This research work investigates the thermal performance of a film-cooled gas turbine endwall under two different mainstream flow conditions. In the first part of the research investigation, the effect of unsteady passing wakes on a film-cooled pitchwise-curved surface (representing an endwall without airfoils) was experimentally studied for heat transfer characteristics on a time-averaged basis. The temperature sensitive paint technique was used to obtain the local temperatures on the test surface. The required heat flux input was provided using foil heaters. Discrete film injection was implemented on the test surface using cylindrical holes with a streamwise inclination angle of 35? and no compound angle relative to the mean approach velocity vector. The passing wakes increased the heat transfer coefficients at both the wake passing frequencies that were experimented. Due to the increasing film cooling jet turbulence and strong jet-mainstream interaction at higher blowing ratios, the heat transfer coefficients were amplified. A combination of film injection and unsteady passing wakes resulted in a maximum pitch-averaged and centerline heat transfer augmentation of ? 28% and 31.7% relative to the no wake and no film injection case. The second part of the research study involves an experimental and numerical analysis of secondary flow and coolant film interaction in a high subsonic annular cascade with a maximum isentropic throat Mach number of ? 0.68. Endwall (platform) thermal protection is provided using discrete cylindrical holes with a streamwise inclination angle of 30? and no compound angle relative to the mean approach velocity vector. The surface flow visualization on the inner endwall provided the location of the saddle point and the three-dimensional separation lines. Computational predictions showed that the leading-edge horseshoe vortex was confined to approximately 1.5% of the airfoil span for the no film injection case and intensified with low momentum film injection. At the highest blowing ratio, the film cooling jet weakened the horseshoe vortex at the leading-edge plane. The passage vortex was intensified with coolant injection at all blowing ratios. It was seen that increasing average blowing ratio improved the film effectiveness on the endwall. The discharge coefficients calculated for each film cooling hole indicated significant non-uniformity in the coolant discharge at lower blowing ratios and the strong dependence of discharge coefficients on the mainstream static pressure and the location of three-dimensional separation lines. Near the airfoil suction side, a region of coalesced film cooling jets providing close to uniform film coverage was observed, indicative of the mainstream acceleration and the influence of three-dimensional separation lines.