RESUMO
O objetivo deste trabalho foi caracterizar química e mineralogicamente os depósitos em rede de ferro fundido e avaliado o potencial de recuperação da capacidade hidráulica em tubulação altamente comprometida pela incrustação. Para tal, foram feitas medidas do coeficiente de resistência (pitometria em trecho isolado de 71 m), análises química ( P-ES e ICP-MS), mineralógicas (laminação, difração de raios-X e microscopia eletrônica), dureza (escala de Mohs) e simulações em setor hipotético com cenários distintos (de C1 a C4) de troca e substituição da rede. Os resultados indicaram que a rede altamente comprometida tem potencial limitado de recuperação (de 3,9 a 14,0 m0,367.s-1). As caracterizações química e mineralógica indicaram Magnetita e Goethita, com dureza da ordem de 6 na escala Mohs. As simulações demonstraram potências relativas (razões Ci/C1) da ordem de 86,00, 1,00 e 0,02% em relação ao cenário atual.
The purpose of this work was to characterize chemical and mineralogical the water supply networks and to assess the hydraulic recovery on high-degraded pipe. Thus, the resistance (by pitometric essays), chemical analyses (ICP-MS and ICP-ES), mineralogical analysis (petrographic thin sections, X-ray difractometry and scanning electronic microscopy), hardness (Mohs scale) and simulations for pipe's change and rehabilitations scenarios were investigated (from Scenario 1 to 4). The results showed that the high-degraded pipe had a limited recovery (from 3,9 to 14,0 m0,367.s-1). The deposits were formed by oxide and hydroxide of iron (magnetite and goethite), which are materials of high hardness (6 on Mohs scale). The simulations indicated the required power ratio (Ci/C1) around 86.00, 1.00 and 0.02% in relation to present scenario.
RESUMO
Compreender e quantificar os mecanismos relacionados à perda de carga e à remoção de partículas em um meio filtrante granular é de importância fundamental para o estudo do processo da filtração. Este trabalho apresenta o desenvolvimento dos modelos de perda de carga na filtração em meios porosos e a proposição da modelação matemática semiempírica da perda de carga para meios filtrantes limpos e do desenvolvimento do perfil de perda de carga ao longo do tempo de filtração a partir da equação de Ergun. Objetivou-se a determinação dos valores das constantes da equação de Ergun para meio granular de areia grossa e pedregulho. Alguns exemplos de aplicação dessa modelação matemática são também apresentados e discutidos pelos autores com base em dados experimentais obtidos em uma estação piloto de dupla filtração.
To understand and to quantify the head loss due to the particles removal in a porous medium has primary importance to filtration process study. This paper presents the development of the models of head loss used in the filtration in porous media and proposes a mathematical semi-empiric model for head loss in clean beds and head loss increasing profile during the filtration run length, by means of the Ergun equation. The goal was the determination of Erguns equation coefficients for granular material constituted of coarse sand and gravel. Examples of application of these mathematical modeling are also presented and discussed by the authors based on experimental data obtained in a double filtration pilot plant.
RESUMO
Este experimento foi conduzido na Unidade I do Centro Federal de Educação Tecnológica de Uberaba (CEFET-Uberaba), em Uberaba, MG, durante o ano de 2006. Conduziu esse experimento, com o objetivo de avaliar a influência da concentração de sólidos totais contidos na água residuária de suinocultura: nas perdas de cargas ocorridas no sistema, na uniformidade de distribuição, na distribuição de sólidos totais ao longo do raio de alcance do aspersor, no raio de alcance do aspersor. Os tratamentos constaram das concentrações de sólidos totais contidos em cada camada da lagoa retirada durante o ensaio. Utilizou-se um sistema de irrigação autopropelido da marca Metal Lavras, modelo mini 63/150, equipado com um canhão da marca Plona modelo RL 250 e um sistema de bombeamento composto por uma bomba da marca Schneider modelo MSA-22 R 1 »" acoplada a um motor trifásico de 15 cv. As perdas de carga foram influenciadas diretamente pela concentração dos sólidos contidos na água residuária, chegando a acréscimos de 30,77 por cento na adutora, 13,59 por cento na turbina e 22,02 por cento na mangueira, para a maior concentração de sólidos avaliada em relação a água sem resíduo. Na uniformidade de distribuição e no raio de alcance do aspersor, não houve influência significativa da concentração de sólidos. Na distribuição de sólidos ao longo do raio de alcance do aspersor, observou-se uma maior concentração nos coletores mais afastados do aspersor.
This experiment was carried out at Unit I at the Federal Technological Education Center in Uberaba (CEFET-Uberaba-MG), during the year of 2006. The aim was to evaluate the influence of solids concentration in swine wastewater on charge losses of the irrigation system, on water distribution uniformity, on distribution of solids along the sprinkler radius of throw. The treatment levels were solid concentration at different depths of a water pond. The irrigation self propelled system is manufactured by Metal Lavras, model mini 63/150, with a gun sprinkler model Plona RL 250 and a pump system with a Schneider unit model MSA-22R 1/14" with a three phase electrical engine 15 HP. The charge losses were influenced by the solids concentration increasing the losses in 30.77 percent at the main pipe, 13.59 percent at the turbine and 22.02 percent at the plastic hose, for the largest solid concentration compared to water only. At water distribution uniformity and radius of throw statistical differences were not observed. One observed that solid application varied along the radius of throw, being larger quantities applied at the larger distances.
RESUMO
Three explicit equations to compute the "f coefficient of the head loss universal equation have been compared with the Colebrook-White implicit equation. The equation obtained by the substitution of the second term ( img border=0 width=27 height=21 src="../../../../../../img/revistas/cr/v22n2/a06img01.gif">) of the log argument in the Colebrook-White equation, by the Konakov approximation (NEKRASOV, 1968) was the one which showed the best fit (r² = 0.9996), when the results from the three explicit equations were correlated to the values given by the Colebrook-White equation. The maximum relative error was approximately 2.72 % .
Neste estudo foram comparadas três equações explícitas para o cálculo do coeficiente "f da fórmula universal de perda de carga com a equação de Cole-brook-White. A equação obtida pela substituição do segundo termo ( img border=0 width=26 height=21 src="../../../../../../img/revistas/cr/v22n2/a06img01.gif">) do argumento do logaritmo da equação de Colebrook-White, pela aproximação de Konakov (NEKRASOV, 1968), foi a que apresentou o melhor ajuste (r² = 0.9996), quando se correlacionou os resultados obtidos pelas três equações explícitas aos valores fornecidos pela fórmula de Colebrook-White. O erro relativo máximo foi da ordem de 2.72 %.
RESUMO
Three explicit equations to compute the "f coefficient of the head loss universal equation have been compared with the Colebrook-White implicit equation. The equation obtained by the substitution of the second term ( img border=0 width=27 height=21 src="../../../../../../img/revistas/cr/v22n2/a06img01.gif">) of the log argument in the Colebrook-White equation, by the Konakov approximation (NEKRASOV, 1968) was the one which showed the best fit (r² = 0.9996), when the results from the three explicit equations were correlated to the values given by the Colebrook-White equation. The maximum relative error was approximately 2.72 % .
Neste estudo foram comparadas três equações explícitas para o cálculo do coeficiente "f da fórmula universal de perda de carga com a equação de Cole-brook-White. A equação obtida pela substituição do segundo termo ( img border=0 width=26 height=21 src="../../../../../../img/revistas/cr/v22n2/a06img01.gif">) do argumento do logaritmo da equação de Colebrook-White, pela aproximação de Konakov (NEKRASOV, 1968), foi a que apresentou o melhor ajuste (r² = 0.9996), quando se correlacionou os resultados obtidos pelas três equações explícitas aos valores fornecidos pela fórmula de Colebrook-White. O erro relativo máximo foi da ordem de 2.72 %.