Caracterización de las gotas emitidas por un aspersor de impacto de dos boquillas, aplicando técnica fotográfica

Abstract

[ES] El presente trabajo ha permitido caracterizar un aspersor de impacto equipado con dos boquillas de aspersión (la principal de 3.97 mm y la secundaria de 3.18 mm) mediante técnicas fotográficas. El aspersor analizado presenta una curva radial con perfil triangular de aplicación de agua. Esto hace que sea muy adecuado para el riego agrícola y que la caracterización de las gotas emitidas sea más realista que las realizadas anteriormente con aspersores de una sola boquilla. Las presiones hidráulicas evaluadas fueron 150, 200, 250 y 300 kPa, y las características de las gotas se midieron en puntos de observación colocados a 3, 6, 9 y 12 m desde el aspersor. Para llevar a cabo los experimentos se eligieron alturas de 1.65 y 2.55 m, medidas entre la superficie del suelo y el centro del aspersor. Las gotas fueron evaluadas a una altura de 1.15 m sobre la superficie del suelo. Los resultados reportados derivan de 4 100 fotografías brutas, 1 450 fotografías con gotas válidas, y un total de 7 285 gotas analizadas, que han permitido caracterizar el aspersor con base en el diámetro de las gotas, su velocidad y el ángulo respecto de la vertical. Se han establecido curvas de frecuencia y volumen de gotas para las dos boquillas y alturas, así como relaciones diámetro-velocidad y ángulo-velocidad para cada combinación de boquilla, altura, distancia y presión. Por otro lado, se ha generado un completo conjunto de datos que permitirá realizar análisis orientados a la calibración de modelos balísticos y a la mejora de su capacidad predictiva.

[EN] This research made it possible to characterize an impact sprinkler equipped with two nozzles (3.97 mm primary nozzle and 3.18 mm auxiliary nozzle) using a photographic technique. The sprinkler had a triangular water application pattern that is very suitable for agricultural irrigation purposes. The characterization of the drops emitted was more realistic than for single-nozzle sprinklers. The hydraulic pressures evaluated were 150, 200, 250 and 300 kPa and the drops were characterized by measurements at distances of 3, 6, 9 and 12 m from the sprinkler. The heights chosen between the soil surface and the sprinkler head were 1.65 and 2.55 m. The drops were evaluated at a height of 1.15 m above the soil surface. The results reported are based on a set of 4 100 photographs, of which 1 450 contained valid drop images. A total of 7 285 drops were analyzed to describe drop diameter, velocity and angle with respect to the vertical. Cumulative drop frequency and volume curves were generated for both nozzles and nozzle heights. Diameter-velocity and angle-velocity relationships were determined for each combination of factors–nozzle, height, distance and pressure. Furthermore, a complete data set was produced, which contributes to conducting analyses to calibrate ballistic models and improve their predictive capacity.