Modelagem matemática e simulação numérica do resfriamento rápido de morango com ar forçado

Este trabalho abordou o resfriamento rápido com ar forçado de morango via simulação numérica. Para tanto, foi empregado o modelo matemático que descreve o processo de transferência de calor, com base na lei de Fourier, escrito em coordenadas esféricas e simplificado para descrever o processo unidimensional. A resolução da equação expressa pelo modelo matemático deu-se por meio da implementação de um algoritmo, fundamentado no esquema explícito do método numérico das diferenças finitas, executado no ambiente de computação científica MATLAB 6.1. A validação do modelo matemático foi realizada a partir da comparação de dados teóricos com dados obtidos num experimento, no qual morangos foram resfriados com ar forçado. Os resultados mostraram que esse tipo de investigação para a determinação do coeficiente de transferência de calor por convecção é promissora como ferramenta no suporte à decisão do uso ou desenvolvimento de equipamentos na área de resfriamento rápido de frutos esféricos com ar forçado.

Zoneamento bioclimático para vacas leiteiras no Estado da Bahia

Foram utilizados dados meteorológicos médios diários de 437 estações meteorológicas distribuídas por todo o Estado da Bahia para realizar o zoneamento bioclimático de vacas leiteiras e o declínio da produção de leite para vacas com nível de produção de 10 e 25 kg dia-1, nas condições térmicas desse Estado. As variáveis consideradas foram a temperatura (Ta) e a umidade relativa do ar (UR) que foram utilizadas no cálculo do índice de temperatura e umidade (ITU). Estimou-se o declínio da produção de leite (DPL) em função do ITU e do nível de produção (NP). Com os valores de ITU e DPL, foram traçadas as isolinhas dessas duas variáveis para a Bahia por meio do programa SURFER 7.0. Observou-se que, mesmo para os meses com temperaturas mais amenas, há grande possibilidade de ocorrência de estresse climático para vacas em lactação, em algumas regiões do Estado. Nos meses mais quentes, há três zonas bioclimáticas na Bahia com maior ocorrência de estresse. Com a espacialização do declínio na produção, foram verificadas zonas com maior probabilidade de ocorrência de decínio na produção de leite, devido às condições climáticas desfavoráveis, apresentando regiões com perdas de até 1 kg de leite por vaca por dia com NP de 10 kg e regiões com perdas de produção de até 4,5 kg de leite por vaca por dia com NP de 25 kg.

Análise espacial da ocorrência do índice de cone em área sob semeadura direta e sua relação com fatores do solo

O presente estudo teve o objetivo de analisar, em uma lavoura sob semeadura direta, a distribuição vertical e horizontal da resistência à penetração medida por valores georreferenciados do índice de cone (IC) e a influência do teor de água do solo, permitindo a interpolação para análise de relações causa e efeito. Fatores importantes, como o teor de argila, silte, densidade, espaço poroso e teor de matéria orgânica do solo também foram mensurados. Utilizou-se de um penetrômetro hidráulico eletrônico, receptor de GPS, amostrador de solo e programas computacionais para o tratamento e obtenção dos resultados. A análise foi feita a partir dos mapas (não apresentados) para a espacialização dos atributos e pela regressão entre os dados interpolados por meio da função que apresentou o coeficiente de determinação (R²) mais elevado. Constatou-se a ocorrência de valores maiores para o IC nas profundidades compreendidas de 0,10 a 0,15 m, com menores valores em locais com maior teor de matéria orgânica, a qual coincidiu com maiores teores de argila e silte. O IC foi influenciado principalmente pelo teor de água, densidade e espaço poroso do solo.

Padrões de distribuição volumétrica de pontas de pulverização de jato plano 11002, com e sem indução de ar, sob diferentes espaçamentos e alturas

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a distribuição volumétrica de pontas de pulverização hidráulica de jato de uso ampliado 11002, com e sem indução de ar, em laboratório, bem como o padrão de deposição da pulverização, por meio da estimativa do coeficiente de variação (C.V.) obtido pela simulação da sobreposição de jatos adjacentes. As pontas foram posicionadas, isoladamente, no centro da mesa de teste, a 30; 40 e 50 cm de altura da mesa e a 300 e 500 kPa de pressão. Foram avaliadas 20 unidades de cada tipo de ponta, e a deposição média foi utilizada para a simulação da deposição ao longo da barra pulverizadora, com as pontas espaçadas em 30; 40; 50 e 60 cm entre si. A uniformidade da distribuição foi estimada pelo cálculo do C.V. resultante da simulação da sobreposição das pontas em barra de 8 m, sendo utilizados somente os 4 m centrais no cálculo do C.V. Os resultados mostraram haver diferenças relacionadas à deposição entre os dois tipos de ponta. A ponta com indução de ar resultou em área de deposição inferior à ponta sem indução de ar. Esse comportamento foi observado em todas as alturas da barra e nas duas pressões, podendo-se inferir que esse comportamento possa ser característico das pontas com indução de ar.

Modelagem de um condicionador de ar de alta precisão para uso em processamento agrícola

Apresenta-se neste trabalho, estudo detalhado sobre a modelagem de um condicionador de ar com controle acurado de temperatura e umidade relativa. Desenvolveu-se um programa de computador que permite predizer o comportamento do sistema sob diferentes condições psicrométricas e de vazão do ar de entrada. O modelo global físico-matemático inclui equações de balanço de massa e de energia para três diferentes volumes de controle que compõem o condicionador. Modelaram-se os processos de mistura, evaporação (ou condensação) simultânea de uma superfície d'água e de uma gota e o aquecimento de corrente de ar, separadamente. Propõem-se expressões semi-empíricas simples para os coeficientes de transferência de calor e massa inerentes ao processo de evaporação sobre uma superfície d'água e um modelo simplificado para o sistema de spray. Construiu-se um condicionador de ar no qual foram feitos testes experimentais para o ajuste das constantes que aparecem nas expressões para os coeficientes de transferência. Os dados obtidos validaram o modelo global, com precisão aceitável para projetos de engenharia.

Efeito da utilização de sistemas de climatização nos parâmetros fisiológicos do gado leiteiro

Este trabalho avaliou diferentes sistemas de resfriamento adiabático evaporativo (SRAE) (aspersão e nebulização), conjugados com a ventilação forçada, quanto à eficiência térmica na redução do estresse térmico de bovinos leiteiros. O experimento foi desenvolvido em um rebanho leiteiro comercial localizado em São Pedro - SP, compreendendo 28 dias consecutivos de novembro de 2003, utilizando-se de 10 animais da raça Holandesa em lactação, alojados em sistema de "freestall". A umidade relativa do ar, a temperatura ambiente e a temperatura de globo negro foram registradas a cada 15 minutos, durante todo o período. A temperatura retal, a freqüência respiratória e a temperatura dos pelames branco e preto foram medidas nos horários das 9; 11; 13; 15 e 17 h, durante nove dias não-consecutivos. Concluiu-se que os sistemas de resfriamento estudados, comparados entre si, não promoveram diferenças significativas na temperatura retal, na freqüência respiratória e na temperatura média do pelame preto. Já a temperatura média do pelame branco foi significativamente menor no tratamento com aspersão que no tratamento com nebulização, nos horários das 11 e 13 h. O sistema de resfriamento com nebulização promoveu reduções significativas nas temperaturas de bulbo seco, de globo negro e no índice de temperatura de globo e umidade comparado ao sistema de aspersão. Tanto o sistema de aspersão como o sistema de nebulização reduziram, significativamente, a temperatura máxima do abrigo em relação à temperatura do ambiente externo.

Zoneamento bioclimático da região sudeste do Brasil para o conforto térmico animal e humano

O objetivo deste trabalho foi avaliar as condições de clima da região Sudeste do Brasil, por meio do índice de temperatura e umidade (ITU), e apresentar o zoneamento bioclimático relacionado ao conforto térmico animal e humano. Os valores de ITU foram estimados a partir de dados de temperatura e umidade relativa do ar para o período de 1980 a 2000. Quatro intervalos de ITU foram usados para classificar o desempenho humano (ITU < 74: conforto; 74 < ITU < 79: quente; 79 < ITU < 84: muito quente, e ITU > 84: extremamente quente), e dois intervalos para classificar a produção animal (79 < ITU < 84: perigoso e ITU > 84: emergência). Os resultados mostraram maior risco de desconforto térmico no período de outubro a abril, comparado ao período entre maio e setembro. O período mais crítico ocorreu entre dezembro e março. Apesar de se ter observado que valores de ITUméd entre 79 e 84 ocorreram em menos de 3,6% do tempo, humanos, bem como animais, podem sofrer algum grau de estresse térmico durante as horas mais quentes do dia, afetando ambos negativamente, produção animal e rendimento humano. Valores de ITU maiores que 84 não foram observados para a região estudada.

Uso de cloração e ar comprimido no controle do entupimento de gotejadores ocasionado pela aplicação de água residuária

O crescimento demográfico, o aumento da demanda por água e alimentos, a crescente geração de resíduos, a poluição de corpos de água e a escassez de água têm ocasionado a busca por soluções, das quais uma é o aproveitamento do efluente de estações de tratamento de esgoto na agricultura. Um modo seguro de efetuar a aplicação desse recurso, também fertilizante, é utilizando a irrigação por gotejamento, porém o entupimento nesse sistema consiste em fator restritivo. Assim, com o objetivo de minimizar o entupimento em quatro modelos de gotejadores por uso de águas residuárias oriundas de tratamento secundário de estação de tratamento de esgoto, testaram-se quatro tipos de manejo: (I) controle (somente filtragem), (II) cloração, (III) ar comprimido e (IV) cloração e ar comprimido. Obteve-se melhor resultado com o tratamento de 0,5 mg L-1 de cloro residual livre combinado ao gotejador autocompensante.

Efeitos da temperatura do ar, linhagem e período do dia nas freqüências de ocorrências e tempos de expressão comportamental de matrizes pesadas

Ajustes de comportamento podem ocorrer rapidamente e a custo menor do que os ajustes fisiológicos. Considerando o comportamento social, é sugestivo que a freqüência e a intensidade de interações agressivas, o total de coesão social e a extensão de vícios sociais possam ser utilizados para avaliação de bem-estar. Esta pesquisa apresenta uma análise das interações entre os fatores experimentais, como temperatura, linhagem e período do dia, nos comportamentos de matrizes pesadas alojadas em câmara climática, buscando evidenciar as diferentes reações das aves submetidas a distintas condições ambientais. Os resultados encontrados mostraram diferenças significativas entre os comportamentos expressos pelas diferentes linhagens, reforçando a necessidade do monitoramento em tempo real do bem-estar de matrizes pesadas em alojamentos comerciais, dada a complexidade com que as variáveis ambientais interferem no bem-estar. A pesquisa permitiu concluir também que a avaliação do bem-estar de matrizes pesadas deve considerar o período do dia na observação dos comportamentos.

Sistema automatizado para aquisição de dados de umidade relativa do ar

Devido à importância do ambiente na produção animal e vegetal e, portanto, controle ambiental adequado, o trabalho propõe como objetivo a construção de um sistema de aquisição automatizada de dados de umidade relativa do ar, utilizando-se de microcontrolador de dimensões reduzidas e de baixo custo. A calibração do sensor de umidade relativa foi realizada em três etapas de simulação desenvolvidas em laboratório: caixas perfuradas, dessecador sem tampa contendo sílica-gel em seu fundo e psicrometria. As etapas de calibração, utilizando situações naturais e artificiais, bem como as metodologias desenvolvidas, apresentaram resultados que permitem concluir que o sistema pode ser utilizado com segurança no monitoramento dessa variável.

Assistência de ar e volumes de aplicação na deposição de calda e no controle do arroz vermelho (Oryza sativa L.)

O trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da assistência de ar junto à barra pulverizadora e de três volumes de pulverização na dessecação e deposição da calda em arroz vermelho, sob cultivo de nabo forrageiro, em áreas de recuperação de várzeas, utilizando o herbicida paraquat e o corante Azul Brilhante, respectivamente. Os volumes de pulverização foram 100; 200 e 300 L ha-1 da solução aquosa, contendo corante alimentício (1.500 mg L-1). Com ou sem a assistência de ar junto à barra, foram utilizadas pontas de pulverização de jato plano tipo AXI 110015 à pressão de 117,3 kPa, AXI 11002 e AXI 11003 a 276 kPa. A avaliação da deposição da pulverização deu-se em folhas de plantas de arroz vermelho. Os maiores volumes (200 e 300 L ha-1) pulverizados com a assistência de ar junto à barra pulverizadora proporcionaram maiores depósitos do corante em relação ao volume de 100 L ha-1. Não foram constatadas diferenças na deposição do corante para os volumes pulverizados, sem a assistência de ar junto à barra, tampouco entre os volumes de 200 e 300 L ha-1 com a assistência de ar junto à barra. As maiores percentagens de controle do arroz vermelho foram obtidas com a assistência de ar junto à barra, independentemente do volume pulverizado, equivalendo-se ao controle obtido com 300 L ha-1, sem o uso dessa tecnologia.

Influência da temperatura do ar de secagem no calor latente de vaporização de água em feijão macassar (Vigna unguiculata (L.) Walp.), variedade sempre-verde

Em cálculos da quantidade de energia requerida em processos de secagem artificial de um produto agrícola, é necessário o conhecimento de uma expressão para a determinação do calor latente de vaporização (H) de água no produto. Normalmente, as expressões para H, encontradas na literatura, são dadas pelo calor latente de vaporização (h) de água livre multiplicado por funções que dependem apenas do teor de água do produto. Isso significa que a relação H/h, para um dado produto, só depende do teor de água, o que é uma simplificação, pois se sabe que tal relação depende também da temperatura. Neste artigo, é apresentada uma expressão para o cálculo de H para feijão macassar, variedade sempre-verde, levando em consideração a dependência de H/h com a temperatura. Para tal, foi desenvolvido e utilizado um programa computacional que ajusta, de forma automática, cerca de 500 funções contidas em sua biblioteca, com uma e duas variáveis independentes, a dados experimentais. O programa, que usa regressão não-linear, classifica as melhores funções ajustadas pelo critério do menor qui-quadrado reduzido. O conjunto de testes estatísticos realizados indica que a expressão apresentada neste artigo produz resultados mais precisos na determinação de H para feijão macassar que os de outras equações normalmente encontradas na literatura.

Avaliação dos índices de conforto térmico, parâmetros fisiológicos e gradiente térmico de ovinos nativos

Esta pesquisa teve o objetivo de determinar os índices de conforto térmico em instalações para ovinos, analisar os parâmetros fisiológicos e o gradiente térmico de quatro grupos genéticos, na região semiárida paraibana. Foram utilizados 40 animais, dez por grupo genético, que foram: Cariri, Morada Nova, Barriga Negra e Cara Curta, todas fêmeas, alojadas aleatoriamente em quatro apriscos. Os índices ambientais dentro das instalações, principalmente das 11 às 15 h, ficaram acima da zona de conforto térmico para ovinos adultos, com exceção da umidade relativa do ar, que ficou com média diária de 67,5%. A temperatura retal dos animais esteve dentro da faixa normal, sendo o grupo genético Morada Nova o que apresentou menor valor (38,6 ºC). A frequência respiratória dos animais em cada grupo genético ficou acima do valor recomendado, porém o Morada Nova apresentou o menor valor (43,5 mov min-1); em contrapartida, o Cariri e o Barriga Negra apresentaram os maiores valores (48,0 e 47,3 mov min-1, respectivamente). Os animais com pelagem mais escura e de maior porte, como os da raça Cariri, apresentaram maior gradiente térmico entre a temperatura do ar e a temperatura superficial. Os animais apresentaram alto índice de tolerância ao calor, ou seja, bem adaptados ao ambiente tropical, podendo o grupo genético Cariri ser caracterizado como o menos adaptado e o Morada Nova considerado o mais bem adaptado às condições experimentais.

Qualidade do ar, ambiente térmico e desempenho de suínos criados em creches com dimensões diferentes

Em uma suinocultura, a fase de creche é considerada crítica, na qual o animal fica exposto às condições ambientais do recinto onde está alojado, sem a proteção da matriz e inserido em um meio social coletivo e desconhecido. Essa fase requer ambiente térmico mais aquecido e, por isso, em período de inverno, os abrigos são mantidos mais fechados, o que pode ser agravante em termos de renovação do ar. Este trabalho teve como objetivo avaliar duas creches de dimensões diferentes, em período de inverno, levando-se em consideração o ambiente térmico, a qualidade do ar e o desempenho dos animais alojados nessas instalações. Foram utilizadas duas creches com dimensões diferentes (I e II), ambas sem nenhum tipo de aquecimento. Foram feitas medições de concentrações instantâneas de NH3 (ppm), CO (ppm) e CO2 (ppm). Dados relativos ao conforto térmico ambiente (temperatura e umidade) foram coletados continuamente. Concluiu-se que a concentração dos gases CO2 e NH3, mensurados em ambas as creches, não atingiram níveis que possam causar danos à saúde dos animais; não houve concentração mensurável do gás monóxido de carbono em nenhuma das mesmas; o ambiente térmico nas creches, no período estudado, esteve em condições consideradas confortáveis.

Ambiências térmica, aérea e acústica para reprodutores suínos

O ambiente de alojamento de instalações para reprodutores suínos tem influência direta no desempenho dos animais. Este trabalho teve como objetivo estimar um padrão de avaliação dos ambientes térmicos, aéreo e acústico em instalações para reprodutores de suínos (cachaços), de maneira que pudesse prover os animais de bem-estar. O experimento foi realizado em granja comercial localizada no município de Salto -SP. Foram levantados os dados de ambiências térmica, aérea e acústica do ambiente de criação, sendo analisados estatisticamente, tendo como base a condição de ambiência ideal para proporcionar bem-estar animal. Os resultados mostraram que a temperatura ambiente ficou cerca de 70% fora da normalidade, enquanto a umidade relativa do ar, a velocidade do ar e a concentração de gases estavam dentro da normalidade. Os dados de nível de ruídos, além de estarem dentro da faixa ideal, não apresentam variações muito altas. Com relação à análise feita utilizando lógica fuzzy, foi possível elaborar um cenário que indicou que os melhores índices de bem-estar para reprodutores suínos ocorrem quando o índice de conforto térmico se aproxima de 80%, e quando o nível de ruído é menor do que 40 dB. Em contrapartida, os piores índices de bem-estar ocorrem no setor em que os valores de conforto térmico são menores que 40%, ao mesmo tempo em que o nível de ruído seja maior que 80 dB, promovendo condições inadequadas ao animal e podendo interferir diretamente no desempenho do sistema reprodutivo.