Modelo de dimensionamento para tanques de escorva verticais e horizontais baseados na Lei de Boyle com correção percentual

Abstract

A água é um recurso fundamental, e seu transporte eficiente depende geralmente de sistemas de bombeamento confiáveis, especialmente na agricultura irrigada. Nos casos de instalações com bombas acima do nível do reservatório, ordinariamente se faz o uso de válvulas-de-pé, que têm partes móveis suscetíveis ao mau funcionamento por desgastes, quebras, sujeira ou outros problemas, que limitam a confiabilidade desse sistema. Por meio deste trabalho apresenta-se uma formulação matemática para o dimensionamento de tanques de escorva como alternativa para substituição da válvulas-de-pé convencional, baseada na Lei de Boyle associada com a Lei da conservação da energia. Tal formulação teórica foi complementada com a aplicação de um coeficiente de correção específico para diferentes modelos de tanques. Além disso, propõe-se um modelo simplificado para tanques cilíndricos horizontais, que segundo a literatura é uma configuração otimizada de tanques de escorva. A validação do modelo proposto foi realizada por meio da comparação dos resultados teóricos com dados experimentais disponíveis na literatura. A aplicabilidade e precisão da modelagem pode ser confirmada pela exatidão dos cálculos. A equação de dimensionamento do tanque mostrou-se eficaz, desde que se realize um ajuste percentual considerando as especificidades do modelo de montagem com a recomendação de uma margem de segurança.