Avaliação da deposição e da agitação de calda em reservatórios de pulverizadores agrícolas utilizando uma análise numérica (CFD) e experimental

This paper presents a numerical and experimental study of the behavior of fluid agitation in tanks of agricultural sprayers. Proper agitation of the spray mixture of pesticides in a tank is very important to ensure a uniform spraying throughout the field. The objective of the study was to develop a computermodel capable of predicting tank zones where deposition of pesticides mixture concentrate occurs, and thus aiding in the design of tanks for agricultural sprayers, with cost and time savings. Thus, results of fluid dynamics simulations (CFD) were compared to experimental tests to validate the numerical model. The experimental procedure performed is standardized and consisted on the verification of copper concentration of test solution in three levels of 4000 liters tank, during agitation, re-agitation and tank emptying. Using a single-phase model (water), we assessed the velocity profile and the distribution of shear stress on the tank wall in order to relate these variables to the residue concentration. The comparison between experimental results and the computational model developed indicated that regions with low numerical values of wall shear stress were in agreement with regions of high deposition of copper test solution

Abstract (portuguese)

Neste trabalho apresenta-se um estudo numérico-experimental do comportamento da agitação de fluído em reservatórios de pulverizadores agrícolas. Uma adequação da calda de defensivos agrícolas em um reservatório é muito importante para garantir a homogenedidade da pulverização ao longo de toda a cultura. O objetivo do estudo foi desenvolver um modelo computacional capaz de prever as regiões do reservatório onde ocorre a deposição do concentrado da calda de defensivos, e assim, auxiliar no projeto de reservatórios de pulverizadores agrícolas, com economia de tempo e custo. Deste modo, resultados de simulações computacionais de fluidodinâmica (CFD) foram comparados a testes experimentais para validação do modelo numérico desenvolvido. procedimento experimental realizado é normalizado e consistiu na verificação da concentração de cobre de uma solução teste, em três níveis de um reservatório de 4000 litros, durante a agitação, reagitação e o esvaziamento do mesmo. Utilizando um modelo monofásico (água), avaliou-se o perfil de velocidades e a distribuição de tensão de cisalhamento na parede do reservatório a fim de relacionar essas variáveis com a concentração de resíduos. A comparação entre resultados experimentais e o modelo computacional desenvolvido, indicou que regiões com baixos valores numéricos de tensão de cisalhamento estavam em concordância com as regiões de alta deposição de cobre da solução teste

Keywords

Reservatórios , Fluidodinâmica computacional , Pulverização e polvilhação na agricultura , Reservoirs

Language

Portuguese

Citation

MICHELI, Gustavo Barbosa. Avaliação da deposição e da agitação de calda em reservatórios de pulverizadores agrícolas utilizando uma análise numérica (CFD) e experimental. 2014. 57 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho, Faculdade de Engenharia, 2014.