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Distribuição volumétrica e espectro de gotas de bicos hidráulicos de jato plano de faixa expandida XR11003/ Volumetric distribution and spectrum of drops of hidraulic nozzles of plane jet of expanded strip XR11003

Camara, Felipe T. da; Santos, José L.; Silva, Elias A.; Ferreira, Marcelo da C.
2008-12-01

Resumo em português O presente trabalho teve por objetivos avaliar o espectro de gotas e os perfis de distribuição volumétrica de um bico hidráulico de jato plano de faixa expandida, modelo XR11003. Utilizou-se de analisador de partículas a laser para avaliar o espectro de gotas e de mesa de deposição para análise da distribuição volumétrica. O ensaio do espectro de gotas foi em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 2 x 3, com três repetições, em que o (mais) primeiro fator representa o líquido pulverizado (L1 = água e L2 = água + 0,1% de espalhante adesivo não-iônico), o segundo representa a pressão de pulverização (P1 = 200 kPa e P2 = 400 kPa) e o terceiro representa três bicos hidráulicos XR11003 de jato plano (B1, B2 e B3). No ensaio de distribuição volumétrica, o delineamento foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial com dois fatores, não se avaliando o fator bico. Dos resultados do espectro de gotas, observaram-se maior tamanho de gotas para a pressão de 200 kPa e menor amplitude relativa quando se utilizou 0,1% de adjuvante. Para os perfis de distribuição volumétrica, ocorreu aumento na faixa de deposição e no espaçamento entre bicos com C.V. de 10%, com a adição de 0,1% de adjuvante e aumento na pressão. Resumo em inglês The present work had for objective to evaluate the spectrum of drops and the volumetric distribution of a hydraulic nozzle of a plane jet of expanded strip, model XR11003. A laser particle analyzer was used to evaluate the spectrum of drops and a deposition table was used for analysis of the volumetric distribution. The experiment of the spectrum of drops was a completely randomized design, factorial 2 x 2 x 3, with three repetitions, where the first factor represents the (mais) sprayed liquid (L1 = water and L2 = water + 0,1% of no-ionic surfactant), the second factor represents the application pressure (P1 = 200 kPa e P2 = 400 kPa) and the third factor represents three nozzles XR11003 of the plane jet (B1, B2 e B3). The experiment of volumetric distribution was completely randomized design, factorial 2 x 2, not evaluating the factor nozzle. The results evidenced larger size of drops for the pressure of 200 kPa, and smaller relative width when it was used 0,1% of adjuvant. For the profiles of volumetric distribution, it increased the deposition strip, and in the spacing among beaks with C.V. of 10%, with the addition of 0,1% of adjuvant and increasing in the pressure.

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Indicadores de turbulência a partir de previsões do modelo regional ETA/ Turbulence index from ETA model predictions

Lyra, André de Arruda; Chan, Chou Sin; Dereczynski, Claudine Pereira
2007-08-01

Resumo em português A turbulência em ar claro (Clear Air Turbulence - CAT), que ocorre freqüentemente próximo à região de corrente de jato, geralmente em altitudes entre 10.000 e 12.000 m, pode provocar sérios riscos para a aviação. Desta forma, previsões acuradas desse fenômeno contribuem na prevenção de acidentes aéreos e desconforto durante o vôo. Indicadores capazes de detectar esse fenômeno, como turbulência Brown (fim), Ellrod (ETI) e o de número de Richardson (Ri) for (mais) am calculados a partir das saídas do modelo regional ETA. As previsões de tais indicadores são avaliadas para 2 eventos de 24 de junho de 2003 e de 17 de agosto de 2006, e confrontadas com as informações contidas nas cartas de tempo significativo SIGWX. Os resultados mostram que os três indicadores de turbulência apresentaram boa correlação com as cartas SIGWX. O estudo mostrou a utilidade das previsões do modelo ETA para ajudar a entender o mecanismo da turbulência e para indicar a ocorrência do fenômeno com maior antecedência, por exemplo: 48h ou 72h comparado às 24h de antecedência das cartas SIGWX. Resumo em inglês The Clear Air Turbulence (CAT) which is frequently observed near jet stream regions, usually in the layer between 10,000 and 12,000 m, may cause serious damages to aviation, reaching airplanes without warning. Therefore, predictions of this phenomenon can help to prevent physical damages and discomfort for the crew and passengers. Numerical weather prediction models have been used as powerful tools for operational forecasts of this phenomenon, by application of some indic (mais) es in the determination of the turbulence areas. In this work, the Brown, Ellrod and Richardson number indices, calculated from ETA model outputs, are used to detect turbulence. The verification was accomplished for 2 events on 24 June 2003 and 17 August 2006 and was based on SIGWX charts. The results show that the three indices correlated well with SIGWX charts. This study showed that the use of ETA model forecasts could help to understand the mechanism of turbulence and to increase the forecast lead time to about 48h or 72h, as compared to 24-h forecast SIGWX maps.

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Instabilidade linear de cisalhamento vertical em jatos geofísicos meridionais

Silveira, Ilson Carlos Almeida da; Calado, Leandro; Francisco, Cayo Prado Fernandes
2003-06-01

Resumo em português O estudo da instabilidade linear de cisalhamento vertical (ou baroclínica) de perfis de jato de direção meridional (norte-sul) é conduzido através de um modelo hidrodinâmico unidimensional, baseado no princípio de conservação de vorticidade potencial quase-geostrófica. Os perfis verticais de jato utilizados nesse trabalho têm motivação no Sistema Corrente do Brasil - Corrente de Contorno Intermediária que flui ao largo da costa sudeste brasileira. Os perfis (mais) estão construídos de forma a satisfazer as condições necessárias para ocorrência de instabilidade baroclínica. O modelo hidrodinâmico é baseado no trabalho de Johns (1988) e tem sua formulação apresentada em detalhamento algébrico. Sua física é explorada através de exemplos e comparação com a parte analítica do modelo, com o intuito de subsidiar o diagnóstico das formas com que a instabilidade ocorre na superfície do oceano e internamente na coluna de água. Adicionalmente, o efeito da inclinação do fundo associada ao talude continental é discutido e exemplificado, através de seus efeitos na propagação das ondas instáveis geradas pelos processos de instabilidade. Resumo em inglês The study of linear vertical shear instability of meridional (north-south) jets is conducted via an unidimensional hydrodynamic model, based on quasi-geostrophic potential vorticity conservation. The shape of the vertical jet profiles are motivated by the Brazil Current-Intermediate Western Boundary Current System that flows off the Brazilian Southeast coast and are built with the aim to satisfy necessary conditions for occuring baroclinic instability. The hydrodynamic mo (mais) del is based on Johns (1988) and its formulation is presented without the omission of algebraic details. Its physics is explored through numerically-solved examples and comparison with the analytical part of the model. The purpose is to subsidize the diagnosis of forms in which instability occur: at the ocean surface and in the interior of the water column. Additionally, the effect of the continental slope on the instability properties is investigated and discussed, through its effects on the propagation of unstable waves generated by instability process.

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Avaliação do impacto da resolução espacial de modelos digitais de elevação sobre a estimativa de formação de ozônio superficial usando Models-3/ Evaluation of the impact of digital elevation model resolution over the estimative of surface ozone formation using Models-3

Meira, Lindolfo; Ducati, Jorge Ricardo; Teixeira, Elba Calesso
2009-12-01

Resumo em português Este trabalho estabelece uma comparação básica entre dois cenários distintos de simulação da formação de ozônio superficial sobre o Estado do Rio Grande do Sul. No primeiro cenário usa-se um modelo digital de elevação com resolução de 9 km com a interface de simulação "Models-3". No segundo cenário, um modelo com resolução de 3 km é usado. Em cada cenário, implementa-se um único domínio de simulação, com resoluções correspondentes as do respecti (mais) vo modelo. Dados do Centro Nacional Estadunidense de Previsão Ambiental foram usados na simulação meteorológica, e dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística e do Departamento de Trânsito do Rio Grande do Sul foram usados na estimativa das emissões devidas à frota veicular da Região Metropolitana de Porto Alegre (única fonte emissora aqui considerada). Os resultados apresentaram diferenças marcantes entre um cenário e outro. As concentrações constantemente elevadas de ozônio observadas à resolução de 9 km, tiveram seus níveis reduzidos à metade a 3 km. Também os padrões de dispersão tiveram características bem distintas, espalhando-se amplamente sobre a parte sul do domínio de simulação no primeiro cenário e, no segundo, espalhando-se de forma mais limitada sobre a parte sudoeste, com um jato observado em direção noroeste. Elevados níveis de concentração de ozônio foram observados a cerca de 500 km das fontes emissoras. Resumo em inglês This study establishes a basic comparison between two different simulation scenarios of surface ozone formation over the Rio Grande do Sul State. In the first simulation scenario, a 9 km resolution digital elevation model is used within the so-called Models-3 simulation interface. In the second one, a 3 km resolution model is used. For each scenario, a single simulation domain was implemented, with resolutions matching the respective model. US National Center for Environm (mais) ental Prediction's data were used to simulate meteorology, as well as the Brazilian Institute for Geography and Statistics and the Rio Grande do Sul Traffic Department's data were used to estimate emissions by the Metropolitan Area of Porto Alegre vehicle fleet, supposed as the only source of the emissions. The results present striking differences between the two scenarios: the sustained high ozone concentrations values observed at 9 km resolution dropped to half at 3 km resolution. Also, dispersion patterns had quite distinguishable features, spreading widely over the south part of the simulation domain in the first scenario and spreading in a narrower scheme over the south-west region, with a jet observed north-westwards. High levels of ozone concentration were observed as far as 500 km from the emission sources.

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Análise da ocorrência dos fluxos e Jatos de Nível Baixo no perfil vertical do vento na baixa atmosfera em Manaus (AM)/ Analysis of the occurrence of streams and Low Level Jets in the vertical wind profile at the lower-atmosphere of Manaus city

Corrêa, Cleber Souza; Wiegand, Flavio; Dallarosa, Ricardo; Senna, Renato Cruz
2008-09-01

Resumo em português Este estudo apresenta uma análise sobre as estruturas verticais nos baixos níveis da atmosfera tropical, região norte do Brasil, utilizando dados de radiossondagem realizadas na cidade de Manaus. Foi descrito um modelo dinâmico que envolve fluxos/Jatos de Nível Baixo (JNB) entre os níveis de 950 hPa e 926 hPa, entre 860 hPa e 880 hPa (correspondendo aproximadamente ao nível intermediário de 850 hPa) e ao terceira camada mais alta entre 800 hPa e 700 hPa (níveis m (mais) édios). Esses fluxos e Jatos caracterizam um processo dinâmico de intenso transporte de energia e massa, criando uma estrutura estratificada turbulenta muito eficiente na geração de convecção na região tropical, demonstrando a influência da Camada Limite Planetária Tropical (CLPT) na geração de convecção em meso escala. Resumo em inglês This study presents an analysis of the vertical structure of the low level tropical atmosphere, north region of Brazil, using radiosonde data at Manaus. A dynamical model involving flow/Low Level Jet (LLJ) between the 950hPa and 926 hPa levels, between 860 hPa and 880 hPa levels (correspounding to 850 hPa intermediary level) and in the third higher layer between 800 hPa and 700 hPa levels (middle levels) is described. These streams and jets characterise a dynamical proces (mais) s of intense energy and mass transport, creating a turbulent stratified structure which is very efficient in producing convection at tropical region, demonstrating the influence of the Tropical Planetary Boundary Layer (TPLB), in the mesoscale convection generation.

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Estudo teórico da dinâmica da confluência Brasil-Malvinas

Francisco, Cayo Prado Fernandes; Silveira, Ilson Carlos Almeida da
2004-08-01

Resumo em português O estudo da dinâmica de meso-escala da confluência de duas correntes de contorno oeste num oceano de duas camadas quase-geostrófico, não viscoso e inercial no plano f foi conduzido neste trabalho. A estrutura vertical simplificada do modelo foi obtida através de calibração dinâmica em relação à estrutura modal da região da Confluência Brasil-Malvinas. Essa estrutura modal foi estimada a partir da climatologia da área compreendida entre 35º-40ºS e 50º-60º (mais) W. Dois modelos de dinâmica de contornos foram então desenvolvidos. Estes apresentaram sistema de correntes de contorno oeste com transporte simétrico e duas frentes de vorticidade, uma por camada. O escoamento na camada superior foi sempre convergente, formando um jato zonal que flui para leste. Já o escoamento na camada inferior foi divergente, com jato zonal de velocidades fluindo dominantemente para oeste. Tal configuração garantiu que o sistema fosse baroclinicamente instável. Os resultados dos experimentos mostraram que a presença da confluência, da fronteira meridional e do modo barotrópico no escoamento básico favoreceram ondas longas. Os três experimentos conduzidos com o modelo não-linear mostraram o desenvolvimento tanto do padrão de retroflexão como a emissão de vórtices e dipolos vorticais pelo lóbulo de retroflexão (crista primária na camada superior) e no cavado primário a partir de uma perturbação inicial imposta junto ao contorno oeste. Os cenários obtidos se assemelham qualitativamente àqueles observados na Confluência Brasil-Malvinas. Verificou-se também que, os resultados do modelo não linear seguem aqueles previstos pelo modelo linear em termos de taxas de crescimento, velocidades de fase e comprimento das ondas mais instáveis. Isto sugeriu que enquanto os processos de instabilidade baroclínica são responsáveis pelo crescimento temporal dos meandros, os efeitos não lineares causaram principalmente isolamento das estruturas vorticais em estruturas dipolares, que eventualmente se separam do eixo da corrente. Resumo em inglês The study of the mesoscale dynamics of the confluence of two western boundary currents was conducted in this work via a quasi-geostrophic inviscid f-plane two-layer ocean theoretical approach. The simplified vertical structure was calculated through the employment of a dynamic calibration scheme based on the dynamical mode structure of the Brazil-Malvinas Confluence Region. The Brazil-Malvinas mode structure was computed from climatological hydrography of the area delimit (mais) ed by 35º-40ºS and 50º-60ºW. Two contour dynamics models were constructed: a linear and a nonlinear version. The basic flow configuration consisted of two converging western boundary currents that form a zonal eastward current in the upper layer. The lower layer flow was essentially divergent as a result of a westward zonal jet impinging on the western border. This vertical shear choice assured that the system was baroclinically unstable. The results of the model experiments showed that the presence of the confluence, the western meridional boundary and the barotropic mode in the dynamical structure of the basic flow favored long wave patterns. The three experiments conducted with the nonlinear model exhibited the development of both a reflection pattern and vortical dipoles. The dipoles pinched off from either the retroflection lobe (i.e., the primary crest of the wave train) or the primary trough when the baroclinically unstable current system was perturbed at the boundary vicinities. It was verified that the nonlinear model simulations followed the instability properties predicted by the linear model in terms of meander growth rates, phase speeds and most unstable wavelengths. This suggested that while the baroclinic instability mechanism was responsible for the temporal growth of the meanders, the nonlinear effects caused the dipole isolation and pinch off of the finite amplitude meanders. These dipoles could leave and propagate away from the current axis.

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Segurança do trabalhador em aplicações de herbicidas com pulverizadores de barra em cana-de-açúcar/ Workers´safety in herbicide applications using bar sprayers in sugar cane

Machado Neto, J.G.; Costa, G.M.; Oliveira, M.L.
2007-09-01

Resumo em português Objetivou-se com este trabalho avaliar a eficiência da cabina do trator, de dois tipos de ponta de pulverização e de duas posições da barra do pulverizador montado em trator em aplicações de herbicidas na cultura de cana-de-açúcar, como medidas de proteção coletiva para a atividade de tratorista, separadamente ou combinadas; e classificar a segurança dessas condições de trabalho com as 46 recomendações de herbicidas registradas. As exposições dérmica e (mais) respiratória do tratorista foram quantificadas em aplicações com o pulverizador equipado com barra traseira ou central, associadas com pontas com indução de ar, modelo Turbo TeeJet Air Induction® (TTI-11004VP), e sem indução de ar, modelo Turbo Floodjet® (TF-VP3), e o trator sem e com cabina. Foram calculadas as margens de segurança (MS) para 46 recomendações de aplicação de herbicidas nessas condições de trabalho. Pelos valores de MS calculados, as condições de trabalho foram classificadas como seguras (MS > 1) ou inseguras (MS Resumo em inglês This work was carried out to evaluate the efficiency of the tractor cabin, two nozzle models and two bar positions of a tractor-mounted sprayer in herbicide applications on sugar cane crop as a collective protection measure for tractor driver activity, separately or combined; and to classify the safety of these working conditions according to the 46 recommendations of registered herbicides. The truck driver´ s skin and respiratory organ exposures were quantified in (mais) applications with the sprayer equipped with back or central bar, nozzles with air induction, Turbo TeeJet Air Induction® (TTI-11004VP) model and without air induction, Turbo Floodjet® (TF VP3) model, and tractor with and without cabin. The safety margins (SM) for 46 herbicide application recommendations under these work conditions were calculated. Based on the calculated MS values, the work conditions were classified as safe (SM e" 1) or unsafe (SM > 1). The safest work conditions for the tractor driver were when the sprayer was combined with the central bar, tractor cabin and TTI model nozzles. With sprayer with central bar without cabin, of the 46 herbicide recommendations, imazapyr, trifloxysulfuron-sodium, imazapic, glyphosate, amicarbazone, hexazinone, sulfentrazone, clomazone, oxadiazon, isoxaflutole, pendimethalin, flazasulfuron, tebuthiuron, ethoxysulfuron and acetoclor were considered safe for the truck driver. With cabin use, metribuzin and s-metalochlor applications were also considered safe. In the applications with back bar sprayer and without the cabin, of the 46 herbicide recommendations, imazapyr, trifloxysulfuron-sodium, imazapic, glyphosate, amicarbazone, hexazinone, sulfentrazone, clomazone, oxadiazon, isoxaflutole, pendimethalin, flazasulfuron and tebuthiuron were considered safe for the truck driver. When combined with the truck cabin, applications of etosyulfuron with TF nozzles and of metribuzin and s-metalochlor with TTI nozzles were also considered safe for the truck driver.

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