Diseño y fabricación de un emisor de goteo para riego tecnificado parcelario de cultivo de mora en el cantón Pelileo
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Date
2017
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
The purpose of this technical project is to manufacture and design an agricultural
irrigation sender to improve the irrigation systems currently available for sale in the
local market, studying their advantages and disadvantages in order to improve their
operating conditions.
The new drip emitter design aims to perform computational fluid dynamics (CFD)
analysis by finite volume method (MVF) to improve the design of the path through
which the fluid flows directly affecting the general operation of the emitter Of
dripping. The manufacture of the drip emitter is by means of 3D printing that at present
is a method of rapid prototyping that allows the construction of new models.
The CFD simulation was performed from 3 different geometries which were analyzed
in detail to select the geometry that best present operating conditions, so it was chosen
the geometry that has a more stable velocity along the flow path and the smaller
quantity Of regions of low speed. For its manufacture must take into account the
precision provided by the 3D printer therefore the geometry should not have details
smaller than 1mm.
The results obtained by the numerical simulation to be compared with the measured
results have a 14.5% error of the discharge flow at different pressures, reason why it
can be considered acceptable when taking into account that the process of manufacture
of the prototype has many Limitations.
Description
El presente proyecto técnico tiene como finalidad realizar la fabricación y diseño de
un emisor de riego agrícola, para mejorar los sistemas de riego que en la actualidad
existe a la venta en el mercado local, estudiando sus ventajas y desventajas para
mejorar sus condiciones de funcionamiento.
El nuevo diseño del emisor de goteo tiene como objetivo realizar un análisis de
dinámica de fluidos computacional (CFD) por el método de volúmenes finitos (MVF)
para mejorar el diseño de la trayectoria por donde transita el fluido que afecta
directamente al funcionamiento general del emisor de goteo. La fabricación del emisor
de goteo es mediante impresión 3D que en la actualidad es un método de prototipado
rápido que permite la construcción de nuevos modelos.
La simulación CFD se realizó de 3 geometrías diferentes las cuales se analizaron
minuciosamente para seleccionar la geometría que mejores condiciones de
funcionamiento presente, por lo que se escogió la geometría que tiene una velocidad
más estable a lo largo de la trayectoria de flujo y la menor cantidad de regiones de baja
velocidad. Para su fabricación se debe tomar en cuenta la precisión que nos brinda la
impresora 3D por tal motivo la geometría no debe tener detalles menores a 1mm.
Los resultados obtenidos mediante la simulación numérica al ser comparados con los
resultados medidos tenemos un error de 14,5% del caudal de descarga a diferentes
presiones por lo que se puede considerar como aceptable al tomar en cuenta que el
proceso de fabricación del prototipo tiene muchas limitaciones.
Keywords
EMISOR DE GOTEO, RIEGO TECNIFICADO, CULTIVO DE MORA, SISTEMAS DE RIEGO, RIEGO AGRÍCOLA, RIEGO POR ASPERSIÓN, RIEGO POR GOTEO, GOTEO SUPERFICIAL, DINÁMICA DE FLUÍDOS COMPUTACIONAL