Model for subchannel friction factors and flow redistribution in wire-wrapped rod bundles

The fuel element of LMFBR consists of a bundle of rods wrapped with an helical wire as spacer, surrounded by an hexagonal duct. In the present work, a semi-empirical model is developed to calculate bundle average and subchannel based friction factors and flow redistribution. The obtained results were compared to experimental data and they were considered satisfactory for wide range of geometrical parameters.

Static pressure and wall shear stress distributions in air flow in a seven wire-wrapped rod bundle

An experimental investigation is performed in a turbulent flow in a seven wire-wrapped rod bundle, mounted in an open air facility. Static pressure distributions are measured on central and peripheral rods. By using a Preston tube, the wall shear stress profiles are experimentally obtained along the perimeter of the rods. The geometric parameters of the test section are P/D=1.20 and H/D=15. The measuring section is located at L/D=40 from the air inlet. It is observed that the dimensionless static pressure and wall shear stress profiles are nearly independent of the Reynolds number and strongly dependent of the wire-spacer position, with abrupt variations of the parameters in the neighborhood of the wires.

Experimental analysis of pressure drop and flow redistribution in axial flows in rod bundles

Fuel elements of PWR type nuclear reactors consist of rod bundles, arranged in a square array, and held by spacer grids. The coolant flows, mainly, axially along the rods. Although such elements are laterally open, experiments are performed in closed type test sections, originating the appearance of subchannels with different geometries. In the present work, utilizing a test section of two bundles of 4x4 pins each, experiments were performed to determine the friction and the grid drag coefficients for the different subchannels and to observe the effect of the grids in the crossflow, in cases of inlet flow maldistribution.

Thermalhydraulic behavior of electrically heated rod during a critical heat flux transient

In nuclear reactors, the occurrence of critical heat flux leads to fuel rod overheating with clad fusion and radioactive products leakage. To predict the effects of such phenomenon, experiments are performed using electrically heated rods to simulate operational and accidental conditions of nuclear fuel rods. In the present work, it is performed a theoretical analysis of the drying and rewetting front propagation during a critical heat flux experiment, starting with the application of an electrical power step from steady state condition. After the occurrence of critical heat flux, the drying front propagation is predicted. After a few seconds, a power cut is considered and the rewetting front behavior is analytically observed. Studies performed with various values of coolant mass flow rate show that this variable has more influence on the drying front velocity than on the rewetting one.

Detection of Horizontal Two-Phase Flow Patterns Through a Neural Network Model

One of the main problems related to the transport and manipulation of multiphase fluids concerns the existence of characteristic flow patterns and its strong influence on important operation parameters. A good example of this occurs in gas-liquid chemical reactors in which maximum efficiencies can be achieved by maintaining a finely dispersed bubbly flow to maximize the total interfacial area. Thus, the ability to automatically detect flow patterns is of crucial importance, especially for the adequate operation of multiphase systems. This work describes the application of a neural model to process the signals delivered by a direct imaging probe to produce a diagnostic of the corresponding flow pattern. The neural model is constituted of six independent neural modules, each of which trained to detect one of the main horizontal flow patterns, and a last winner-take-all layer responsible for resolving when two or more patterns are simultaneously detected. Experimental signals representing different bubbly, intermittent, annular and stratified flow patterns were used to validate the neural model.

Eficiência de glyphosate no controle de Commelina benghalensis e Commelina diffusa

A planta daninha trapoeraba (Commelina spp.) possui grande capacidade de sobreviver em ambientes diversificados, o que dificulta o seu controle. Em cafezais da Zona da Mata de Minas Gerais, onde o herbicida glyphosate é aplicado repetidamente, as espécies Commelina benghalensis e C. diffusa têm apresentado tolerância a este herbicida. Para confirmar esse fato e verificar o efeito de doses crescentes de glyphosate (720, 1.440, 2.160, 2.880 e 3.600 g i.a. ha-1) no controle dessas duas espécies de plantas daninhas, instalou-se um experimento no delineamento experimental de blocos casualizados, com seis repetições. As doses do herbicida foram aplicadas no período de florescimento de plantas de trapoeraba cultivadas em caixas de polietileno com dimensões de 10 cm de altura, 27,5 cm de largura e 39,5 cm de comprimento, em ambiente desprotegido. A eficácia dos tratamentos foi avaliada por meio da porcentagem de controle em relação à testemunha e da biomassa seca da parte aérea que sobreviveu aos tratamentos. C. benghalensis foi eficientemente controlada pelo glyphosate, mas C. diffusa apresentou tolerância. Para C. benghalensis o controle foi acima de 94% a partir da menor dose, 25 dias após tratamento (DAT) e de 100% em todas as doses aos 63 DAT. Para C. diffusa, em geral, quanto maior a dose de glyphosate, menor a biomassa seca da parte aérea. Entretanto, mesmo nas três maiores doses, nas quais se observou, aos 46 DAT, até 98,3% de controle, constatou-se regeneração de plantas aos 88 DAT. Nas condições do experimento, o glyphosate proporcionou excelente controle de C. benghalensis a partir de 720 g i.a. ha-1, 25 DAT. Contudo, excelente controle de C. diffusa por mais de 60 dias só foi obtido a partir de 2.880 g i.a. ha-1 de glyphosate.

Efeito de doses reduzidas de glyphosate e paraquat simulando deriva na cultura do milho

A aplicação de herbicidas, seja para a dissecação de culturas ou para o controle de plantas daninhas, vem crescendo, devido a expansão da fronteira agrícola brasileira. Esse fato aumenta os riscos de ocorrência de deriva acidental em culturas vizinhas suscetíveis. As perdas em produtividade são desconhecidas em muitas situações de ocorrência de deriva de herbicidas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a possível toxicidade causada pela deriva de doses reduzidas de dois herbicidas (glyphosate e paraquat) no período inicial de desenvolvimento da cultura do milho. Foram utilizadas cinco doses simulando deriva - 2, 4, 6, 8 e 12% da dose recomendada (1.440 g ha-1 de glyphosate e 400 g ha-1 de paraquat) - sobre o cultivar de milho híbrido triplo BRS 3123. No florescimento, foram avaliados altura da planta, área foliar, peso da matéria seca, teor de clorofila e sintomas visuais de injúria. Na colheita, avaliaram-se estande final, peso de espigas, peso de 1.000 grãos e produção de grãos. A altura das plantas, a área foliar e o peso da matéria seca não foram afetados pelo efeito das derivas nos dois anos agrícolas (1996/97 e 1997/98), exceto pela área foliar, que em 1997/98 sofreu redução, sobretudo no tratamento com 12% da dose normal de glyphosate. De maneira geral, os resultados obtidos para as demais características foram semelhantes nos dois anos de condução do ensaio. O teor de clorofila nas folhas e o estande final não foram afetados pelas doses reduzidas. O grau de toxicidade, avaliado por meio de plantas injuriadas pela deriva, aos 7, 14 e 21 dias após a aplicação dos herbicidas, apresentou diferenças significativas. Os maiores danos foram observados com a maior subdose simulando deriva dos herbicidas. O peso de 1.000 grãos não foi afetado, ao passo que a produção de espigas e de grãos foi severamente prejudicada. Observou-se que a deriva simulada dos herbicidas em altas concentrações afetou o desenvolvimento das plantas e reduziu a produção de grãos. Já a aplicação em baixas concentrações (2 a 4%) não afetou o desenvolvimento das plantas nem tampouco a produtividade.

Efeito de doses reduzidas de glyphosate e paraquat simulando deriva na cultura do sorgo

A aplicação de herbicidas, seja para dessecação de culturas ou para controle de plantas daninhas, vem crescendo, devido à expansão da fronteira agrícola brasileira. Esse fato aumenta os riscos de ocorrência de deriva acidental em culturas vizinhas suscetíveis; no entanto, as perdas em produtividade dessas culturas são desconhecidas em muitas situações de ocorrência de deriva de herbicidas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fitotoxicidade causada por doses reduzidas dos herbicidas glyphosate e paraquat simulando deriva, bem como seus efeitos, no desenvolvimento das plantas e no rendimento de grãos de sorgo. O estudo foi conduzido durante os anos agrícolas 1996/97 e 1997/98, utilizando-se o híbrido BR 700 no delineamento de blocos ao acaso, com 12 tratamentos e quatro repetições. Foram utilizadas cinco doses reduzidas simulando deriva - 2, 4, 6, 8 e 12% da dose recomendada (dose recomendada: 1.440 g ha-1 de glyphosate e 400 g ha-1 de paraquat) - e duas testemunhas sem aplicação de herbicidas para comparação. Área foliar e peso da matéria seca não foram afetados pelos tratamentos de deriva, ao passo que a altura da planta foi reduzida sobretudo nas maiores doses dos herbicidas. O teor de clorofila foi afetado apenas no ano agrícola 1997/98, ocorrendo maior porcentagem de injúrias à medida que se aumentou a concentração de deriva. No ano agrícola 1996/97, os danos observados na parte aérea foram maiores e o estande final chegou a ser reduzido pela maior dose de glyphosate. Com relação à produtividade, somente no ano agrícola 1996/97 houve redução devido à deriva, em que a maior concentração de glyphosate resultou em menor peso de panículas e de grãos. No ano agrícola 1997/98, não houve efeito de deriva nas características de produção, em razão, provavelmente, da influência de fatores climáticos. O sorgo é uma planta sensível à ação de herbicidas não-seletivos; doses reduzidas, tanto de glyphosate como de paraquat, correspondentes a 12% ou menos da dose recomendada, podem influir no desenvolvimento das plantas, comprometendo a produtividade de grãos, sobretudo quando as condições climáticas são favoráveis à ação desses herbicidas.

Efeitos da chuva na eficiência de formulações e doses de glyphosate no controle de Brachiaria decumbens

O objetivo deste trabalho foi de avaliar os efeitos de doses das formulações de glyphosate - amônio, isopropilamina e potássico - sobre o controle de plantas de Brachiaria decumbens, em condições controladas, quando submetidas à chuva com intensidade de 20 mm e durante 30 minutos, em intervalos de 1, 2, 4, 6, 12 e 24 horas após aplicação dos tratamentos herbicidas. A ocorrência de chuvas após a aplicação de glyphosate reduziu o controle de B. decumbens, e essa redução foi maior com a diminuição do intervalo sem chuva após a aplicação. As aplicações das formulações de glyphosate potássico e isopropilamina resultaram em maior controle da B. decumbens que a formulação de glyphosate amônico. Esse efeito foi também observado no acúmulo de matéria seca da rebrota da planta daninha, avaliada aos 19 dias após o corte da parte aérea das plantas. Foram necessários intervalos de pelo menos 8, 11 e 12 horas sem chuva após aplicação, respectivamente para glyphosate potássico, isopropilamina e amônio, na dose de 1.440 g ha-1, para obter controle maior que 80%. Na dose de 2.160 g ha-1 necessitou-se de intervalos de pelo menos 5, 7 e 9 horas sem chuva, respectivamente para as formulações de glyphosate potássico, isopropilamina e amônio, para proporcionar o mesmo controle de B. decumbens. Na avaliação da matéria seca acumulada na rebrota, o glyphosate potássico proporcionou controle excelente da espécie (rebrota menor do que 5%) a partir de quatro e cinco horas sem chuva após aplicação, respectivamente nas duas maiores doses (2.160 e 1.440 g ha-1). No caso do glyphosate isopropilamina, nas doses de 2.160 e 1.440 g ha-1, o mesmo controle foi obtido a partir de 7 e 12 horas sem chuva, respectivamente. Concluiu-se que as formulações glyphosate potássico e isopropilamina são menos afetadas pela ocorrência de chuva após a aplicação e demandam menor intervalo livre de chuva do que o glyphosate amônio.

Controle de plantas daninhas com herbicidas cloroacetamidas em sistemas convencional e de semeadura direta

Os sistemas de manejo do solo podem alterar a bioatividade dos herbicidas cloroacetamidas e influir na sua persistência no solo, seletividade às culturas e eficácia de controle das plantas daninhas. Um experimento foi conduzido na Universidade Federal do Rio Grande do Sul, durante o ano agrícola de 2000/2001, para avaliar a eficácia de controle das plantas daninhas pelos herbicidas cloroacetamidas, em solo Argissolo Vermelho, manejado sob semeadura direta e preparo convencional. Foram avaliados os herbicidas acetochlor e alachlor, cada um na dose de 3.360 g ha-1, metolachlor a 2.400 g ha-1, s-metolachlor a 1.440 g ha-1, s-metolachlor + antídoto à 1.440 e 1.800 g ha-1, respectivamente, além da testemunha sem herbicida, nos sistemas convencionais e semeadura direta. As avaliações foram de eficácia de controle, população de plantas daninhas e matéria seca da parte aérea das plantas daninhas, realizadas aos 30 e 50 dias após aplicação dos tratamentos (DAT). Os herbicidas cloroacetamidas foram mais eficientes no controle das plantas daninhas no preparo convencional, comparado à semeadura direta, em ambas as épocas de avaliação. Os herbicidas acetochlor, alachlor a 3.600 g ha-1 e s-metolachlor + protetor a 2.400 g ha-1 foram mais eficientes no controle destas plantas, em relação aos demais herbicidas e formulações. A produção de matéria seca e a população das plantas daninhas foram menores no preparo convencional.

Controle químico de plantas aquáticas: Polygonum lapathifolium

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de alguns herbicidas no controle de Polygonum lapathifolium. O experimento foi instalado e conduzido no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP - Botucatu-SP. Plantas de P. lapathifolium foram coletadas no rio Tietê e cultivadas em caixas d'água de fibra de vidro de 0,6 x 0,6 x 0,45 m, contendo 15 cm de solo. Os tratamentos utilizados foram: 2,4-D amina a 720 a 1.440 g e.a. ha-1; diquat a 480 g i.a. ha-1; glyphosate a 2.400 e 3.360 g e.a. ha-1 + Aterbane 0,5% v/v; imazapyr a 250 e 500 g e.a. ha-1; e testemunha sem aplicação de herbicida. A aplicação foi realizada com um pulverizador costal pressurizado a CO2, a pressão constante de 2,0 bars, equipado com barra de pulverização munida de dois bicos de jato plano, tipo Teejet XR 110.02 VS. O consumo de calda foi de 200 L ha-1. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com três repetições. As avaliações foram visuais, atribuindo-se notas para os sintomas de injúrias de acordo com uma escala percentual. Apenas o herbicida glyphosate, independentemente da dose utilizada, controlou as plantas de Polygonum lapathifolium, atingindo 100% aos 46 dias após a aplicação. Inicialmente o herbicida diquat promoveu injúrias severas, entretanto, no decorrer do período de avaliações, elas se dissiparam e as plantas rebrotaram.

Efeito do glyphosate sobre a morfoanatomia das folhas e do caule de Commelina diffusa e C. benghalensis

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do glyphosate nas estruturas anatômicas e morfológicas do caule e das folhas de duas espécies de Commelina, bem como investigar o envolvimento do amido de reserva na maior tolerância ao glyphosate de C. diffusa em relação a C. benghalensis. De 10 vasos cultivados de cada espécie, nove receberam 1.440 g ha-1 de glyphosate e um serviu como testemunha. Fragmentos de caule e folhas foram coletados e fixados nos tempos de zero (antes da aplicação do glyphosate), 15, 30 e 50 dias após a aplicação (DAA). O laminário histológico foi obtido conforme metodologia usual, enfatizando-se a aplicação do reagente lugol para verificação de amido. Atribuíram-se notas de 1 a 5, conforme a intensidade crescente da reação. Na folha, as células epidérmicas e os tecidos vasculares são pouco afetados; já o mesofilo é integralmente desorganizado, culminando com a morte das células. As injúrias são mais evidentes no caule e nas folhas de C. benghalensis. Morfologicamente, verificam-se regiões cloróticas e áreas necrosadas dispersas pela superfície foliar, culminando com a queda a partir do 15º DAA em C. benghalensis. Em C. diffusa, a abscisão foliar é mais tardia, apesar de as injúrias serem semelhantes. Ambas as espécies apresentaram maior quantidade de amido na região do nó que do entrenó. C. benghalensis tem poucos e pequenos grãos de amido, enquanto em C. difusa eles são grandes e numerosos. Em resposta à aplicação do glyphosate, houve variação na quantidade de grãos de amido no caule conforme o tempo após a aplicação. Assim, C. difusa terá sempre maiores possibilidades de se restabelecer após aplicação do glyphosate, por manter maior reserva de amido.

Resistência de azevém (Lolium multiflorum) ao herbicida glyphosate

O azevém é uma gramínea de ciclo anual, constituindo-se com freqüência em planta infestante em lavouras de trigo do Rio Grande do Sul. Em experimentos realizados em casa de vegetação e no campo, foi avaliada a suscetibilidade de dois biótipos de azevém ao herbicida glyphosate, bem como a eficiência de herbicidas de ação total na dessecação de Lolium multiflorum para a semeadura direta de trigo. O delineamento experimental foi completamente casualizado em casa de vegetação e de blocos ao acaso em campo, com três e quatro repetições, respectivamente. Foram avaliados herbicidas com mecanismos de ação distintos em diferentes doses: glyphosate, glufosinate, clethodim, haloxyfop-r e diclofop, paraquat e paraquat + diuron. Os resultados, em casa de vegetação, evidenciam que o biótipo sensível é totalmente controlado com glyphosate na dose de 360 g e.a. ha-1 e que doses de até 1.440 g e.a. ha-1 não afetam significativamente o acúmulo de matéria seca do biótipo resistente e produzem toxicidade inferior a 15% sobre este. Já as doses entre 1.440 e 5.760 g e.a. ha-1 de glyphosate reduzem significativamente a produção de matéria seca e resultam em toxicidade inferior a 45%. Em campo, os melhores controles de azevém foram propiciados pelos tratamentos clethodim (79,2 g ha-1) e diuron + paraquat (300 + 600 g ha-1), que não diferiram entre si. Assim, evidencia-se que a população de Lolium multiflorum avaliada neste trabalho é constituída predominantemente de um biótipo resistente aos herbicidas inibidores da enzima EPSPs.

Identificação de biótipos de azevém (Lolium multiflorum) resistentes ao herbicida glyphosate em pomares de maçã

O glyphosate é um herbicida de amplo espectro utilizado há mais de 15 anos em pomares de maçã na região de Vacaria-RS, para manejo da vegetação nas linhas da cultura. São realizadas, em geral, três a quatro aplicações por ciclo e a dose normalmente utilizada é de 720 a 1.080 g e.a. ha-1 de glyphosate (2 a 3 L ha-1 do produto comercial). O azevém (Lolium multiflorum) é uma planta daninha comum em pomares e, tradicionalmente, sensível ao glyphosate. Entretanto, nos últimos anos a ocorrência de plantas de azevém que, após receberem o tratamento com glyphosate, não manifestam sintomas significativos de toxicidade sugere que elas adquiriram resistência ao produto. Assim, com o objetivo de avaliar a resposta de uma população de plantas de azevém ao glyphosate, foram realizados três experimentos: um em campo e dois em casa de vegetação. No experimento em campo os tratamentos avaliados constaram de doses crescentes de glyphosate (0, 360, 720, 1.440, 2.880, 5.760 e 11.520 g e.a. ha-1), e os herbicidas paraquat, glufosinate, haloxyfop e diclofop foram empregados como produtos-padrão, aplicados em dois estádios vegetativos do azevém. No experimento em casa de vegetação, os tratamentos constaram de doses crescentes de glyphosate (0, 360, 720, 1.440, 2.880 e 5.760 g e.a. ha-1) mais os herbicidas testemunhas, aplicados sobre plantas do biótipo considerado resistente e de um sensível. No segundo experimento realizado em casa de vegetação foram avaliados tratamentos contendo glyphosate (720, 1.440, 2.880, 720 + 720 e 720 + 1.440 g e.a. ha-1), em aplicações únicas e seqüenciais, mais os herbicidas paraquat, glufosinate, haloxyfop, clethodim, sethoxydim, diclofop, fenoxaprop, fluazifop, paraquat + diuron, atrazine + simazine, trifluralin e metolachlor. A toxicidade dos tratamentos herbicidas foi avaliada aos 15, 30 e 45 DAT (dias após tratamento). Os resultados obtidos nos experimentos em campo e em casa de vegetação, de forma geral, evidenciam que o biótipo sensível é facilmente controlado com o herbicida glyphosate e pelos demais herbicidas pós-emergentes avaliados, independentemente do estádio vegetativo. Demonstram, ainda, que o biótipo resistente apresenta-se, igualmente ao biótipo sensível, altamente suscetível aos herbicidas com mecanismo de ação distinto daquele do glyphosate. No entanto, o biótipo resistente apresenta baixa resposta ao herbicida glyphosate, mesmo se este for empregado em altas doses, evidenciando ter adquirido resistência a esse produto.

Controle pelo glyphosate e caracterização geral da superfície foliar de Commelina benghalensis, Ipomoea hederifolia, Richardia brasiliensis e Galinsoga parviflora

Este trabalho teve como objetivos caracterizar a superfície foliar das plantas daninhas Commelina benghalensis, Ipomoea hederifolia, Richardia brasiliensis e Galinsoga parviflora e determinar a porcentagem de controle dessas plantas pelo herbicida glyphosate. As ceras epicuticulares das plantas daninhas foram extraídas com clorofórmio e quantificadas (µg cm²). Partes centrais das folhas foram submetidas à microscopia eletrônica de varredura, para caracterização da superfície foliar. A fim de avaliar a suscetibilidade dessas plantas daninhas ao glyphosate, foi instalado experimento inteiramente casualizado composto por sete tratamentos (0, 360, 540, 720, 900, 1.440 e 2.160 g e.a. ha-1 de glyphosate) e quatro repetições em casa de vegetação, na Universidade de São Paulo, ESALQ/USP, PiracicabaSP, Brasil. A eficácia do herbicida foi avaliada aos 14, 21 e 28 dias após aplicação dos tratamentos. As plantas daninhas não diferiram muito com relação à quantidade de ceras epicuticulares. Em G. parviflora a superfície foliar apresenta tricomas tectores multicelulares e estômatos anomocíticos. I. hederifolia apresenta superfície foliar rugosa, tricomas tectores unicelulares e glandulares e estômatos paracíticos. Em C. benghalensis, a superfície foliar apresenta dois tipos de tricomas tectores, estômatos tetracíticos e ceras dispersas na superfície adaxial. A planta daninha R. brasiliensis apresenta estômatos paracíticos e tricomas unicelulares. As plantas daninhas C. benghalensis e R. brasiliensis são mais tolerantes ao glyphosate do que as outras espécies estudadas. Com base nos dados obtidos, pode-se concluir que as plantas daninhas apresentam características foliares diferentes, sendo C. benghalensis e R. brasiliensis as mais tolerantes ao glyphosate, mesmo quando se utiliza a maior dose herbicida.