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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36166| Título: | Análise de desgaste do bico pulverizador agrícola jsf-110-02 por meio da dinâmica de fluidos computacional |
| Título(s) alternativo(s): | Wear analysis of the agricultural spray nozzle jsf-110-02 through computational fluid dynamics |
| Autor(es): | Lima, João Paulo Franco de |
| Orientador(es): | Salvo, Ricardo de Vasconcelos |
| Palavras-chave: | Agricultura (Brasil) Fluidodinâmica computacional Equipamento de pulverização Agriculture (Brazil) Computational fluid dynamics Spraying equipment |
| Data do documento: | 13-Nov-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | LIMA, João Paulo Franco de. Análise de desgaste do bico pulverizador agrícola jsf-110-02 por meio da dinâmica de fluidos computacional. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2025. |
| Resumo: | A agricultura brasileira representa um dos pilares da economia nacional, destacando-se pela sua vasta produção de carnes, frutas e grãos para o consumo interno e exportação. Esse setor expressa uma grande parcela do PIB nacional e constitui um dos maiores índices de empregos e receita gerada. Nesse contexto, a fim de se manter uma alta produtividade e promover a proteção das plantações contra insetos, fungos, bactérias e plantas concorrentes, é notório a necessidade do uso de defensivos agrícolas. No entanto, sua utilização exacerbada acarreta em graves danos ambientais, para a saúde da população, e o aumento dos custos operacionais para o produtor. Perante esse cenário, este estudo visa analisar os desgastes causados pelas partículas presentes nos agroquímicos, em relação aos bicos pulverizadores agrícolas compostos por Poliacetal. Desse modo, para a realização desse estudo, foi adquirido um bico do modelo JSF-110-02 o qual, por intermédio de instrumentos de medição, foi possível obter seu dimensional, que posteriormente foi utilizado para o desenvolvimento do Desenho Assistido por Computador (CAD) e subsequente, empregado a técnica de Dinâmica dos Fluidos Computacional (DFC) por intermédio do software ANSYS® Fluent®. Foram realizadas simulações para a fase contínua, que descrevem a passagem do fluido de trabalho sobre o bico pulverizador, permitindo obter a vazão, velocidade, pressão e linhas de corrente. Em seguida foram realizadas simulações para a fase discreta, as quais descrevem a inserção do particulado que promove a erosão dos bicos, promovendo a investigação dos efeitos da turbulência, desgaste máximo e médio perante algumas condições de operação dos maquinários agrícolas. Os resultados obtidos não podem ser comparados quantitativamente com trabalhos previamente publicados devido á falta de informações empíricas para o fechamento dos modelos de erosão, no entanto, fornecem base para uma análise qualitativamente do fenômeno. |
| Abstract: | Brazilian agriculture represents one of the pillars of the national economy, standing out for its vast production of meat, fruits, and grains for domestic consumption and export. This sector accounts for a significant portion of the national PIB and constitutes one of the highest rates of employment and revenue generation. In this context, to maintain high productivity and promote the protection of crops against insects, fungi, bacteria, and competing plants, the need for the use of pesticides is evident. However, their excessive use leads to severe environmental damage, public health issues, and increased operational costs for the producer. In light of this scenario, this study aims to analyze the wear caused by the particles present in agrochemicals on agricultural spray nozzles made of Polyacetal. When worn, these nozzles unnecessarily increase the flow rate of these pesticides, resulting in the aforementioned problems. For this study, a JSF-110-02 nozzle was acquired, and through measurement instruments, its dimensions were obtained, which were subsequently used to develop the Computer Aided Design (CAD) model. Following this, Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques were applied using the ANSYS® Fluent® software. Simulations were carried out for the continuous phase, which describe the passage of the working fluid over the spray nozzle, allowing the flow rate, velocity, pressure, and streamlines to be obtained. Subsequently, simulations were carried out for the discrete phase, which describe the insertion of particulates that promote nozzle erosion, investigating the effects of turbulence, maximum and average wear under certain operating conditions of agricultural machinery. The results obtained cannot be quantitatively compared with previously published works due to the lack of empirical information for closing the erosion models; however, they provide a basis for a qualitative analysis of the phenomenon. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36166 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia Mecânica |
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