Análisis Teórico Y Por Elementos Finitos De Las Pérdidas De Carga En Un Sistema De Riego De Pivote Central

Abstract

En el presente trabajo se estudian las pérdidas de carga en un sistema de riego, aplicando distintos métodos para luego compararlos entre sí. La instalación de riego es un sistema de pivote central, de aproximadamente 300 metros de largo, de acero galvanizado, con un ramal principal de 6´´ de diámetro y 117 aspersores de 3/4´´, que derogan un caudal en forma progresiva hacia el final del sistema, para que la película de agua depositada sobre la superficie del campo sea constante. El caudal total entregado es de 93.350 litros por hora. El primer método de cálculo utilizado fue la expresión de Scobey, con la cual se obtuvo una caída de presión del orden de 20m.c.a. En el siguiente paso se utilizaron las ecuaciones de Darcy-Weibach, usando un factor de fricción hallado mediante la expresión de Miller. Se dividió el sistema en varias porciones para tener en cuenta la variación del caudal, y se trabajó con pérdidas locales y pérdidas primarias. Según este análisis las pérdidas totales ascienden a 32m.c.a. aproximadamente. Por último se realizó un análisis numérico tridimensional usando el programa de elementos finitos CFDesign (Nastran). Mediante estas simulaciones se encontraron valores de pérdidas de carga similares a los obtenidos mediante la evaluación analítica con Darcy-Weibach.