UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA

 LISTA DE EXERCÍCIOS SOBRE
ASPERSÃO CONVENCIONAL

1. Sendo dados:

SOLO:
-Capacidade de campo = 32 gramas de água/100 gramas de solo
-ponto de murcha permanente = 16 gramas de água/100 grs. De solo
-Densidade global = 1,3 grs de solo / cm³ de solo
- VIB = 11,5 mm/h

CULTURA:
-Profundidade efetiva do sistema radicular = 30cm
-Fator de disponibilidade (f) = 0,5
 

PEDE-SE:

a) Escolher entre os aspersores A, B, C e D o mais indicado para se usar no presente solo.
b) Calcular a lâmina bruta a ser aplicada.
c) Determinar o tempo de irrigação necessário para que o aspersor escolhido “a” aplique a lâmina bruta calculada em “b”.
 

2. Sendo Dados:
-Eficiência de asplicação do sistema = 75%.

SOLO:
q_CC = 0,40 cm³ água/ cm³ solo
q_crítico = 0,32 cm³ água / cm³ solo
VIB = 16 mm/h
 

CULTURA:
_ Profundidade efetiva do sistema radicular = 30cm
 

                   - Bocais = 10 mm x 7,2 mm
_ Aspersor   - PS = 35 mca
                   -Escpaçamento = 24m x 30m
                   -Assumir Cd = 0,90

PEDE-SE:
a) Estimar a vazão do aspersor
b) Determinar a intensidade de aplicação
c) Verificar se existe risco de ocorrência de “runoff”(escorrimento superficial).
d) Calcular a lâmina bruta de irrigação.
e) Calcular o tempo de aplicação necessário para elevar a umidade do solo á capacidade de campo.

3. Sendo Dados:

  -Esboço da área e da linha principal (c/16 válvulas de derivação).
  -DRA = 27 mm
  -Etm do período de maior demanda = 5mm/dia
 
 

 -número de horas de trabalho/dia = 8 horas
 -Folga de 1 dia por turno de rega
 -Tempo para mudança de 1 lateral = 0,5h

-Eficiência de aplicação = 75%

PEDE-SE:

a) O turno de rega.
b) O tempo de aplicação por posição de lateral.
c) O número de laterais.

Sendo Dados:

  -Vazão de cada aspersores: 6m³/h
  -Pressão de serviço = 40mca
  -Tubulação de aço zincado (c=120)
  -Declividade = em nível
  -Utilizar fórmula de hazen-Williams
  -Considerar altura do aspersor = 1m

Pede-se:
  a) o diâmetro teórico da tubulação.
  b) O diâmetro comercial imediatamente superior
  c) A pressão na entrada da linha lateral para que a pressão de serviço seja proporcionada aproximadamente no meio da linha, utilizando o diâmetro comercial escolhido em “b”.

5. Refazer o exercício 4 considerando um aclive de 3,5%.

6. Refazer o exercício 4 considerando um declive de 3,5%.

7. Sendo Dados:

- Aspersor

  -q = 7,56 m³/h
  -PS = 35 mca
  -Espaçamento = 24m x 30m

-Linha lateral

  -Material = aço zincado (c=120) – Hazen-Williams
  -Diâmetro máximo da lateral = 4” ( diâmetro interno = 100mm)
  -DP lateral <= 20% PS
  -Consolidar 1º. aspersor a 12 m da linha principal.

Pede-se:
  a) O comprimento máximo da lateral em nível.
  b) O comprimento máximo da lateral em declive 5%.
  c) O comprimento máximo da lateral em aclive de 5%.
 

8. Deseja-se escolher um modelo de aspersor para uma linha lateral com 18 saídas espaçadas de 12 m, com a primeira a 6m da linha principal, disposta no campo segundo um declive de 0,012m/m. imagine uma situação teórica onde os modelos disponíveis fornecem aproximadamente a mesma vazão, mas operam a pressões de serviços diferentes. Supondo que a perda de carga numa tubulação de diâmetro igual a da linha lateral, mas que conduz vazão total ao longo de todo o percurso, seja de 0,094 mca/m, segundo a fórmula de Hazem-Williams, calcule a menor pressão de serviço permitida ao aspersor escolhido para que se respeite o critério: 
-DP lateral <= 20% PS.
 

9. Deseja-se montar uma linha lateral (em nível) de um sistema portátil de aspersão, com tubos de PVC de 3” (c=150  H.W.) apresentando 20 aspersores modelo xx-yy espaçados de 18x18 metros (pressão de Serviço = 35 mca). Pergunta-se:
Qual o maior diâmetro de bocal que deve ser utilizado no aspersor, para que não ocorra uma variação maior do que 10% na vazão entre o primeiro e o último aspersor?

 Obs: *VIB do solo não é fator limitante no projeto.

•  Considerar a saída do 1º aspersor a 12m da linha principal.
•  Por simplificaçào, considerar o diâmetro interno do tubo = 75 mm.

DADOS TÉCNICOS DO ASPERSOR XX-YY

  1 - hf na principal = 15% da pressão de serviço do aspersor
  2 - velocidade na principal de 1,5 a 2m/s
  3 - dimensionamento econômico pelo método das tentativas simplificado.

Dados válidos para os 3 sistemas

- PS do aspersor = 3,0 Kgf/cm²
- Vazão de cada lateral = 50 m³/h
-Comprimento da linha principal = 240m
- Vida útil do sistema = 10 anos
- Taxa de juros = 12% a.a.
- Custo do kW.h = R$ 0,0321
- Número de horas de funcionamento por ano = 1500 horas
- Eficiência do conjunto moto-bomba = 65%
- Custo dos tubos de aço zincado leve: C = 120
 
 

________________________________________________
     Diâmetro       Custo por barra de 6m R$
________________________________________________
                          PN40                 PN80
 2"                       8,14                 12,15
 3"                       15,22               24,10
 4"                       26,82               46,51
 5"                       42,15               -------
 6"                       58,44               89,86
________________________________________________

a) Sistema com apenas uma lateral,

b) Sistema com 2 laterais operando simultaneamente lado à lado

c) Sistema com 2 laterais operando simultaneamente em posições alternadas (considerar as 2 posições críticas).
 
 

11. Com relação ao exercício número 11, calcular a altura manométrica e a potência absorvida pelo conjunto moto-bomba nos sistemas "a", "b" e "c", utilizando os diâmetros obtidos nos dimensionamentos econômicos.

  Dados complementares
 

•  Pressão no início da lateral = 42 m.c.a.
•  Cota na superfície da água = 100m
•  Cota no meio da linha principal = 115m
•  Cota no final da linha principal = 130m
•  Perda de carga na sucção = 0,5 m.c.a.
•  Perdas de carga do conjunto moto-bomba ao início da linha principal = 2 m.c.a.
•  Considerar um acréscimo de 5% sobre a altura manométrica devido as perdas localizadas.

12. SENDO DADOS:

- "Lay-out"do sistema

  - Tubulações: material = PVC (c=150)  -  Hazen-Williams
 
 

- Rendimento da bomba = 60 %
- Critério de dimensionamento: 
- lateral ÞDP <= 20% Ps (calcular pela lateral maior)
- principal e adutora ? velocidade entre 1,5 a 2m/s
- considerar perdas localizadas como 5% da altura manométrica

PEDE-SE

a) Diâmetro da lateral
b) Pressão no início da lateral
c) Diâmetro da principal e adutora
d) Perda de carga na principal + adutora
e) Altura manométrica total
f) Potência nominal do motor elétrico comercial.
 
 

RESPOSTAS

1. a) Aspersor "C" ( I = 10,5 mm/h)
    b) 39 mm
    c) 3 horas e 43 minutos

2. a) 10,125 m³/h
    b) 14,06 mm/h
    c) Não. I < VIB
    d) 32 mm
    e) 2 horas e 17 minutos

3. a) 5 dias
    b) 3,43 horas
    c) 4 laterais

4. a) 68,8 mm
    b) 75 mm
    c) 44,9 m.c.a.

5. a) 94,6
    b) 100 mm
    c) 45,1 m.c.a.

6. a) 61,1,mm
    b) 75 mm
    c) 41,8 m.c.a.

7. a) 204 m
    b) 324 m
    c) 108 m

8. 2,5 Kgf/cm²

9. 5 mm (q. Max = 1,69 m³/h)

10. 
a) 1 - diâmetro teórico = 117 mm; diâmetro comercial = 125 mm (5")
    2 - diâmetro comercial = 100mm (4 "); ( V = 1,77 m/s)
    3 - diâmetro comercial = 100mm (4 ")

b) 1- diâmetro teórico = 152mm; diâmetro comercial = 150mm (6 ")
    2 - diâmetro comercial = 150mm (6 "); (V = 1,57 m/s)
    3 - diâmetro comercial = 150mm (6 ")

c) 1- (início ao meio) – diâmetro teórico + 132mm; diâmetro comercial = 150mm. (6”).
       (meio ao fim)  –   diâmetro teórico = 105mm, diâmetro comercial = 100 (4”).

    2- (início ao meio) – diâmetro comercial = 150mm (6”); (V=1,57 m/s). 
        (meio ao fim) – diâmetro comercial = 100mm (4”); (V =1,77m/s).

    3- (início ao meio) – diâmetro comercial = 150 mm (6”).
 

11. a) HM = 88,4 mca; Pot = 25,2 cv
      b) HM = 83,3 mca; Pot = 47,5 cv
      c) HM = 80,7 mca; Pot = 50,0 cv

12. a) diâmetro teórico = 41,7 mm; diâmetro nominal = 50mm
      b) 33,6 mca
      c) 75mm (V=1,85 m/s)
      d) 11,7 mca
      e) 65,2 mca
       f) 12,5 cv