Publicação: Modulação de largura de pulso no espectro e na velocidade de gotas de pontas de pulverização
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CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA, CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::MECANIZACAO AGRICOLA
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Resumo
A modulação por largura de pulso (PWM) permite ajustar a vazão em tempo real de pontas de pulverização sem alterar a pressão do sistema, mostrando-se uma tecnologia promissora para melhoria da qualidade da aplicação de produtos fitossanitários. Contudo, seu efeito no processo de formação de gotas ainda não está completamente elucidado. Este trabalho avaliou o efeito do sistema PWM no espectro e na velocidade de gotas geradas por diferentes pontas de pulverização hidráulicas de jato plano. O experimento foi realizado utilizando um simulador de pulverização para testar o impacto da tecnologia PWM em diferentes condições operacionais e pontas de pulverização (jato plano padrão, com pré-orifício e com indução de ar). Com o auxílio
de um analisador de partículas em tempo real baseado em imagens de alta resolução, foram analisadas as variáveis diâmetro da mediana volumétrica (DMV), amplitude relativa, velocidade das gotas e porcentagem do volume composto por gotas com diâmetro inferior a 100 μm, considerando quatro ciclos de trabalho da válvula PWM e velocidades simuladas de operação de 1,11, 1,67, 2,78 e 3,89 m s-1. O sistema PWM alterou o tamanho das gotas,
geralmente reduzindo o DMV, com variações dependendo do ciclo de trabalho e do modelo da ponta. A amplitude relativa não foi influenciada pelo ciclo de trabalho do sistema PWM,
embora o acionamento do sistema tenha levado a uma elevação da heterogeneidade do tamanho das gotas em algumas pontas. A velocidade das gotas foi, em geral, reduzida com o PWM, mas o aumento do tempo de abertura das válvulas aumentou esse parâmetro. Os resultados gerais deste trabalho sugerem que os padrões de pulverização foram alterados com o acionamento do sistema PWM e a análise deste comportamento foi dependente do modelo da ponta de pulverização.
Palavras-chave: bicos de pulverização; PWM; tamanho de gotas; tecnologia de aplicação.
Abstract
Pulse-width modulation (PWM) allows real-time flow rate adjustment of spray nozzles without changing system pressure, proving to be a promising technology for improving the quality of pesticide applications. However, its effect on the droplet formation process is not yet fully understood. This study evaluated the effect of the PWM system on the droplet spectrum and
velocity generated by different flat-fan hydraulic spray nozzles. The experiment was conducted using a spray simulator to test the impact of PWM technology under various operational conditions and nozzle types (standard flat-fan, pre-orifice, and air-induction). With the aid of a real-time particle analyzer based on high-resolution imaging, the following variables were analyzed: volume median diameter (VMD), relative span, droplet velocity, and the percentage of volume composed of droplets with a diameter smaller than 100 μm. Four PWM valve duty cycles and simulated operating speeds of 1.11, 1.67, 2.78, and 3.89 m s⁻¹ were considered. The PWM system altered droplet size, generally reducing the VMD, with variations depending on
the duty cycle and nozzle model. Relative span was not influenced by the PWM system’s duty cycle, although system activation increased droplet size heterogeneity in some nozzle types. Droplet velocity was generally reduced with PWM, but longer valve opening times increased this parameter. Overall, the results of this study suggest that spray patterns were altered by PWM activation, and the analysis of this behavior depended on the spray nozzle model.
Keywords: spray nozzles; PWM; droplet size; application technology.
Palavras-chave
Bicos de pulverização, Spray nozzles, PWM, PWM, Tamanho de gotas, Droplet size, Tecnologia de aplicação, Application technology
Citação
RODRIGUES, Silviane Gomes. Modulação de largura de pulso no espectro e na velocidade de gotas de pontas de pulverização. 2025. 28 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.5535