MATHEMATICAL MODELS OF A REQUIRED POWER DESIGN FOR IRRIGATION WITH SMALL-SIZED ELECTRIC MOTORS
DOI:
https://doi.org/10.18011/bioeng2015v9n2p99-108Palavras-chave:
bombeamento de água, integração numérica, energia cinéticaResumo
Modelos matemáticos de dimensionamento da potência necessária para a irrigação com motores elétricos de pequeno porte. É comum em áreas rurais a utilização de métodos de irrigação que consistem no bombeamento de água de represas e açudes, feitos em geral por motores conectados à rede elétrica ou utilizando óleo diesel. Este trabalho visa determinar modelos matemáticos para dimensionamento de motores elétricos de baixa potência utilizados para irrigação de pequenas áreas plantadas. A determinação das equações da potência do motor foi realizada por integração numérica e pelo teorema da Energia Cinética. Para a determinação do volume da represa, foi feita sua modelagem geométrica com um parabolóide de revolução. A obtenção dos resultados práticos considerou, para efeito de simulação, uma área de 3600 m² a ser irrigada em 4 h, distante de 380 m da represa a um terreno com inclinação 21º. A quantidade de água para irrigação foi de 5 L m-², por meio de uma represa de diâmetro 14 m e profundidade 5 m. Com os modelos matemáticos criados, dimensionou-se um motor de 2,5 cv e que seriam retirados 5000 L de água da represa de volume 385.000 L, havendo uma variação no nível de 7,2 cm, sendo necessária imersão do motor abaixo deste limítrofe.
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Referências
BORGIA, C.; GARCÍA-BOLANOS, M.; MATEOS, L. Patterns of variability in large-scale irrigation schemes in Mauritania. Agricultural Water Management, v. 112, p.1-12, 2012.
CALÇADA, C. S.; SAMPAIO, J. L. Física Clássica: Dinâmica Estática; São Paulo. Editora: Atual, 1998.
CARVALHO, J. A.; OLIVEIRA L. F. C. Instalações de Bombeamento para Irrigação - Hidráulica e Consumo de Energia. Lavras. Editora: UFLA, 2008.
DADHICH, M. S.; SINGH, R. P.; MAHAR, P. S. Saving time in sprinkler irrigation application through cyclic operation: A theoretical approach. Irrigation and Drainage, v. 6, p.631-635, 2012.
DECHMI, F.; BURGUETE, J.; SKHIRI, A. SWAT application in intensive irrigation systems: Model modification, calibration and validation. Journal of Hydrology, v. 470-471, p. 227-238, 2013.
FEDRIZZI, M. C. Fornecimento de água com sistemas de bombeamento fotovoltaicos dimensionamento simplificado e análise de competitividade para sistemas de pequeno porte. São Paulo, 1997. Master´s Dissertation in Energy). USP/FEA.
GABRIEL FILHO, L. R. A.; CREMASCO, C. P.; PUTTI, F. F;, CHACUR, M. G. M. Application of fuzzy logic for the evaluation of livestock slaughtering. Engenharia Agrícola. v.31, n.4, p.813 - 825, 2011.
GABRIEL FILHO, L. R. A., PEREIRA, D. F.; BARATO, F. F.; MAGALHÃES, M. M. Method of numerical correction of errors occasioned by delay of records during the monitoring of environmental variables of interest for animal production. Engenharia Agrícola. v.31, n.5, p.835-846, 2011.
JIANG, J.; HUO, Z.; FENG, S.; ZHANG, C. Effect of irrigation amount and water salinity on water consumption and water productivity of spring wheat in Northwest China. Field Crops Research, v. 137, p.78-88, 2013.
KAMASH, Z. Irrigation technology, society and environment in the Roman Near East. Journal of Arid Environments, v.86, p.65-74, 2012.
KELLER, J.; BLIESNER, R.D. Sprinkler and trickle irrigation. New York: Van Nostrand Reinhold, 1990. 652 p.
KOLLING, E. M.; SOUZA, S. N. M. de; RICIERI, R. P.; SAMPAIO, S. C.; DALLACORT, R. Análise operacional de um sistema fotovoltaico de bombeamento de água. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v.24, n.3, p. 527-535, 2004.
LANKFORD, B. Fictions, fractions, factorials and fractures; on the framing of irrigation efficiency. Agricultural Water Management, v.108, p.27-38, 2012.
LARSON R. Cálculo Aplicado. São Paulo. Editora: Cengage Learning, 2011.
MICHELS, R. N.; RICIERI, R. P.; GNOATTO, E.; SOUSA, S. N. M.; SILVA, S. L.; FISCHBORN, M. Avaliação do bombeamento de água em um sistema alimentado por painéis fotovoltaicos. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v.29, n.3, p. 370-379, 2009.
OLIVEIRA FILHO, D.; RIBEIRO, M. C.; MANTOVANI, E. C.; SOARES, A. A.; FERNANDES, H. C. Dimensionamento de motores para o bombeamento de água. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v.30, n.6, p. 1012-1022, 2010.
PEREIRA, D. F.; BIGHI, C. A.; GABRIEL FILHO, L. R. A.; CREMASCO, C. P.
Sistema fuzzy para estimativa do bem-estar de matrizes pesadas. Engenharia Agrícola. v.28, n.4, p.624-633, 2008.
PUTTI, F. F.; LANZA, M. H. Dimensionamento do projeto de reutilização do efluente da ETE de Botucatu. In: OLIVEIRA, E. L. de, (Org.), Manual de utilização de Águas residuárias em Irrigação. 1.ed. Botucatu. Ed. FEPAF, 2012.p.151-73.
ROMERO, R.; MURIEL, GARCÍA, I.; PENA, D. M. DE LA. Research on automatic irrigation control: State of the art and recent results. Agricultural Water Management, v.114, p.59-66, 2013.
KUTSU, M. D.; FAN, Y.; ROBOCK, A. Large-scale water cycle perturbation due to irrigation pumping in the US High Plains: A synthesis of observed streamflow changes. Journal of Hydrology, Amsterdam, v.390, p.222-244, 2012
SANTOS, JÚNIOR, J. C.; FRIZZONE, J. A.; PAZ, V. P. S. Otimização do uso da água no perímetro irrigado formoso aplicando lâminas máximas de água. Irriga, Botucatu, v.19, n.2, p.196-206 , 2014.
SAMMIS, T.; SHARMA, P.; SHUKLA, M. K.; WANG, J.; MILLER, D. A water-balance drip-irrigation scheduling model. Agricultural Water Management, v. 113, p.30–37, 2013
SILVA, G. J.; KLAR, A. E. Modelo de software livre para avaliação de sistema de irrigação por pivô central. Energia na Agricultura, Botucatu, vol. 25, n.1, p.70-84, 2010.
SKHIRI, A.; DECHMI, F. Impact of sprinkler irrigation management on the Del Reguero river (Spain). I: Water balance and irrigation performance, Agricultural Water Management, v.103, p.120–129, 2012.
STEWART, J. Cálculo, vol. I. 5ª ed. São Paulo. Editora: Pioneira Thomson Learning, 2008.
ZOCOLER, J. L.; LEITE, M. A.; SAAD, J. C. C.; CRUZ, R. L.; ZOCOLER, J. G. Investment recovery period in electric motor of higher efficiency in pumping for irrigation. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v.33, n.2, p.212-222, 2013.
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