PROJETO HIDRÁULICO - Atividade final

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Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências Agrárias
Departamento de Engenharia Agrícola
Disciplina: Hidráulica Aplicada
Professor: Carlos Alexandre Gomes Costa
TRABALHO DIRIGIDO
	Francisca Érica Cardoso Nobre 
Francisca Reijane Gadelha de Alencar 
Fortaleza, Ceará.
Dezembro de 2017
SUMÁRIO
	1.
	INTRODUÇÃO ..........................................................................................3
	
	
	2. 
	DESCRIÇÃO DA ÁREA.............................................................................4
	
	
	3.
	CROQUI DA ÁREA ...................................................................................5
	
	
	4.
	DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO ....................................................6
	
	
	5.
	DESCRIÇÃO DOS MATERIAIS ...............................................................8
	
	
	6.
	ORÇAMENTO ..........................................................................................10
	
	
	7
	LISTA DE CÁLCULOS ............................................................................11
	
	
	8
	REFERÊNCIAS ........................................................................................13
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
1. INTRODUÇÃO
	Em regiões áridas e semi-áridas, a irrigação torna-se a principal fonte de água para as culturas, enquanto que em outros locais ela pode ser usada de forma complementar à precipitação pluvial. 
 	Os sistemas por aspersão podem ser do tipo subcopa ou sobrecopa, conforme aplicam água por baixo ou por cima das folhas. Nos sistemas subcopa há uma interferência dos troncos das plantas nos jatos de água, o que prejudica a uniformidade de distribuição. Os sistemas sobrecopa molham as folhas, aumentando as chances de ocorrência de doenças, além de apresentarem maiores perdas de água devido à evaporação e ao arraste pelo vento. Essas perdas podem ser minimizadas irrigando-se durante a noite. A irrigação noturna, contudo, aumenta o tempo de molhamento das folhas e as chances para o desenvolvimento de doenças.
	Para dimensionar um sistema de irrigação com alta eficiência é necessário ter o conhecimento dos sistemas hidráulicos e seus constituintes. Assim, deve-ser ter um conhecimento sobre a área, sobre a demanda necessária de vazão, sobre a bomba hidráulica, a distância entre os constituintes as perdas de cargas contínuas e localizadas em todo sistema.
	O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema de irrigação de por aspersão para uma área de cultivo de 1,0 hectares de cultivo de sorgo em uma comunidade rural do município de Limoeiro do Norte, região do vale do Jaguaribe no estado do Ceará.
2. DESCRIÇÃO DA ÁREA
	A área escolhida para realização do dimensionamento do sistema hidráulico está localizado na comunidade de Córrego de Areia, município de Limoeiro do Norte, tendo o rio Jaguaribe como fonte hídrica para o sistema.
 
 
3. CROQUI DA ÁREA
	Para facilitar o entendimento e sistematização da área foi feito um croqui demonstrando as características do sistema de dimensionamento.
Figura 3: Croqui da área. 
4. DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
A cultura do sorgo necessita de uma lâmina de água de 6mm por dia ou seja, 60000L/ha/dia. Com um aspersor com raio de 10 metros, e vazão de até 30L/h a irrigação será feita 2h por dia. O espaçamento entre aspersores é 10x10m, então, são 10 linhas com 10 aspersores em cada linha.
	Desta forma os valores obtidos para o dimensionamento do sistema de irrigação estão dispostos na tabela a seguir:
	Tabela dos dados do dimensionamento do sistema de irrigação
	Área
	100m X 100m
	Número de linhas
	10
	Número de aspersores/linha 
	
10
	Número de aspersores total
	100
	Raio do aspersor
	10m
	Espaçamento entre asperssores
	
10m X 10m
	Diâmetro Nominal da tubulaçaõ de recalque
	DN100PN60
	Diâmetro nominal da tubulação de sucção
	DN110PN60
	Diâmetro da tubulação linha
	DN32PN60
	Bomba
	3cv
	Peças especiais por setor de irrigação
	110 chulas e 100 asperssores de 300L/h
	Peças especiais da tubulação-recalque
	1 registro de gaveta aberta, 1 registro de globo aberto, 1 Tê de saída bilateral, 3 joelhos de 90°
	Peças especiais da tubulação-sucção
	1 Redução excêntrica, 1 curva de 90º e 1 válvula de pé
4.1 CANAL DE ABASTECIMENTO
	A partir da vazão calculada para o sistema foi feito o dimensionamento do canal no aplicativo/software dimensionamento de canal-UFV. Assim, este será retirado o equivalente a 0,0075m³/s, ou seja, 5% da sua vazão que terá um total de 0,15m³.s-¹. Em seguida temos o detalhamento do canal e dados relativos a dimensão deste na forma de relatório obtida pelo também pelo aplicativo. 
 
 
Relatório técnico detalhando as dimensões do canal de abastecimento.
5. DESCRIÇÃO DO MATERIAIS
	A escolha do aspersor partiu com base na área, onde foi feita uma relação do tamanho da área com o raio de alcance do aspersor. Foi utilizado um aspersor com 10 metros de raio, pressão de serviço de 20mca e vazão de 300L/h, com base nos dados disponibilizados pelo fabricante. 
 
Para a escolha da bomba, foi realizado o cálculo de eficiência, de acordo com as características do sistema utilizado e da área, obtendo uma bomba de 3cv.
As tabelas seguintes indicam os diâmetros nominais (em mm), e os diâmetros internos utilizados no dimensionamento hidráulico:
Para o cálculo da perda de carga localizada, nas peças utilizadas no dimensionamento hidráulico, foi utilizado a seguinte tabela dos comprimentos equivalentes:
6. ORÇAMENTO
	Foi realizado o orçamento dos materiais utilizados no sistema de irrigação, sendo obtido o seguinte:
	Produto
	Quantidade
	Preço Unitário
	Preço Total
	Tubulação PVC 32mm
	167
	R$ 36,88
	R$ 6.158,96
	Tubulação PVC 100mm
	76
	R$ 45,90
	R$ 3.564,40
	Tubulação PVC 110mm
	4
	R$ 65,00
	R$ 260,00
	Redução Excentrica 100mm x 50mm
	1
	R$ 8,19
	R$ 8,19
	Válvula de pé e crivo
	1
	R$ 30,00
	R$ 30,00
	Chula Para Irrigação 1/4 Vedação 
	110
	R$ 1,15
	R$ 126,50
	Registro de Gaveta 4 polegadas
	1
	R$ 299,00
	R$ 299,00
	Registro de Globo 4 polegadas
	1
	 R$ 97,50
	 R$ 97,50
	Tê Bilateral 4 polegadas
	1
	R$ 18,90
	R$ 18,90
	Joelhos de 90° 4 polegadas
	4
	R$6
	R$ 32,00
	Aspersor 300L/h
	100
	R$10,79
	R$1.079,00
	Bomba 3cv
	1
	R$ 943,00
	R$ 943,00
	
	
	TOTAL
	R$ 12.617,45
7. LISTA DE CÁLCULOS
Dimensionamento Diâmetro:
D: representa o diâmetro da tubulação (m); K: representa o coeficiente de Bresse (adimensional); Q: representa a vazão admitida no início do lote (m-3.s-1).
Dedução da Velocidade:
V: Velocidade de escoamento (m.s-¹); Q: vazão (m3.s-1); D: Diâmetro da Tubulação (m).
Determinar a perda de carga total
Hft: Perda de carga total do sistema (m); Q: vazão (m3.s-1); C: Coeficiente para uma tubulação de PVC; L: Comprimento virtual da tubulação (m); D: Diâmetro interno (m). 
Determinar o F:
 
m: coeficiente relacionado a vazão da equação de perda de carga; N: número de saídas do sistema.
Determinar perda de carga corrigida:
Determinar potência da bomba:
Q: Vazão (m3.s-1); Hm: Altura manométrica; : Peso específico do líquido (água); Potência(cv): Potência da bomba (cv); : Eficiência da bomba hidráulica.
Hm: Altura manométrica (m);	Hg: Altura Geométrica (m);	Hft: Perda de carga total(m);
Para determinar a vazão do canal de abastecimento trapezoidal:
Q: vazão (m3.s-1); A: Área molhada (m2); n: Coeficiente de Manning(adimensional);
Rh: Raio Hidráulico (m); L: Comprimento do canal (m).
Pm: Perímetro molhado (m); b: Base menor do canal (m); a: talude do canal (m);
Rh: Raio Hidráulico (m); A: área molhada (m2); Pm: Perímetro molhado (m).
8. REFERÊNCIAS
Azevedo Netto, J.M.; Alvarez, G.A. Manual de Hidráulica. São Paulo, 1982.
Gomes Filho, Raimundo Rodrigues. Hidráulica Aplicada às Ciências Agrárias. Raimundo Rodrigues Gomes Filho, Carlos Alexandre Gomes Costa... [et al.] – Goiânia/UEG, 2013.
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