Investigação Comparativa sobre Comportamento de Fluxo e Dissipação de Energia de um Novo Emissor Cilíndrico em Forma de Asteroide e um Emissor Convencional

O desempenho do sistema de irrigação por gotejamento é amplamente governado pelas características hidráulicas do emisor. Este estudo compara sistematicamente o desempenho hidráulico de um novo emissor cilíndrico em forma de asteroide em relação a um design convencional de labirinto dentado. Espécimes padronizados foram produzidos usando moldes de precisão e integrados em fitas de gotejamento com espaçamento de 300 mm. Para analisar de forma abrangente o comportamento do fluxo, as relações pressão-descharge, índices de fluxo e campos de fluxo internos, foi empregada uma combinação de experimentos físicos e simulações CFD. Os resultados experimentais mostraram que, em pressões de 20 a 200 kPa, o emissor cilíndrico em forma de asteroide apresentou taxas de fluxo 24-28% superiores ao tipo labirinto, mantendo um índice de fluxo mais baixo, demonstrando uma estabilidade hidráulica melhorada. A análise do campo de fluxo a 100 kPa revelou que a geometria divergente do asteroide gera uma energia cinética turbulenta mais intensa e sustentada por toda a unidade do canal, resultando em uma dissipação de energia superior. A unidade cilíndrica em forma de asteroide alcançou uma queda de pressão de 17,5 kPa, superando os 15,3 kPa observados no canal labirinto, com velocidades de saída de 1,6 m/s contra 1,76 m/s. Além disso, o padrão de fluxo promove a limpeza abrangente das paredes por meio de vórtices em grande escala, indicando uma resistência melhorada ao entupimento. Essas descobertas validam a superioridade do design do emissor cilíndrico em forma de asteroide e oferecem uma referência teórica para o desenvolvimento de dispositivos de irrigação com alta uniformidade e economia de água.