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Fluxo de seiva usando a técnica de compensação de pulso de calor (HPC)
Piracicaba, 06 de julho de 2009
Danilton Luiz FlumignanDoutorando em Irrigação e Drenagem
ESALQ/[email protected]
• Importância- fisiologia aplicada- ecofisiologia- irrigação- outros ...
• Diferentes metodologias- dissipação térmica (Granier)- balanço de calor- compensação de pulso de calor
IntroduçãoFluxo de seiva usando a técnica de compensação de pulso de calor (HPC)
MUITAS QUALIDADES EM RELAÇÃO AS DEMAIS
• Características- mínima interferência- medidas confiáveis- relativamente barata- boa resolução temporal- coleta e armazenamento dos doados
• Composição básica do sistema- sonda de aquecimento- sondas com termopares- instrumentação eletrônica associada- data logger
IntroduçãoFluxo de seiva usando a técnica de compensação de pulso de calor (HPC)
• Huber (1932)
- usar calor como marcador do fluxo de seiva
- lianas tropicais
- taxas muito elevadas de fluxo de seiva
- pulsos de 1 a 2 s
- termopar 30 cm a jusante
- detectou-se o calor por até 30 s
Origem do Pulso de CalorFluxo de seiva usando a técnica de compensação de pulso de calor (HPC)
• Considerações de Huber (1932)- tempo para o calor chegar no termopar = tempo para a
seiva se deslocar a mesma distância- distinguir convecção pela seiva X condução térmica
• Huber e Schmidt (1937)- versão inicial do método HPC- 2 sensores = jusante + montante- tempo para Tmáx nos diferentes sensores para
“compensar” os efeitos da condução térmica
Origem do Pulso de CalorFluxo de seiva usando a técnica de compensação de pulso de calor (HPC)
• Marshall (1958)- embasamento teórico- Huber não estava devidamente embasado- velocidade da seiva ≠ velocidade do pulso de calor- também propôs um novo arranjo para as sondas- sondas lineares de aquecedor e termopar- inserção radial- medição em profundidade para evitar fuga de calor
• Swanson (1962)- 2 sensores de temperatura dispostos assimetricamente
(jusante e montante)- distâncias Xj e Xm
Teoria Idealizada do Pulso de CalorFluxo de seiva usando a técnica de compensação de pulso de calor (HPC)
tXX
V mj
2
• Adaptação para data logger- detectar a nulidade das temperaturas- cronômetro para medir o tempo- V ainda é uma velocidade “bruta”
Teoria Idealizada do Pulso de CalorFluxo de seiva usando a técnica de compensação de pulso de calor (HPC)
tXX
V mj
2
• Convecção é perturbada por:- sonda do aquecedor- sondas de temperaturas- injúrias provocadas pelas inserção das sondas
• Subestimativas sistemáticas
• Incluir os efeitos das injúrias das sondas
• HPC agora:- embasado teoricamente- usa princípios físicos
CorreçõesFluxo de seiva usando a técnica de compensação de pulso de calor (HPC)
2cVbVaVc
• Não sabemos a área injuriada ainda• Porém, ela será ligeiramente superior a área dos orifícios das sondas
• Barrett et al. (1995)- estudo anatômico- normalmente 0,3 mm a mais de cada lado- considerar esse incremento nos coeficiente da Eq. de Vc- calibração caso a caso
• Tempo de uso- aumenta o tamanho da área injuriada- reduz a sensibilidade do método- máximo 3 meses
CorreçõesFluxo de seiva usando a técnica de compensação de pulso de calor (HPC)
2cVbVaVc
Tabela 1. Fatores de correção devido às injúrias a serem aplicados na Equação 2 (SWANSON; WHITFIELD, 1981, citado por GREEN, 1988).
CorreçõesFluxo de seiva usando a técnica de compensação de pulso de calor (HPC)
2cVbVaVc
• Edwards e Warrick (1984)- três fases (líquido, gás e sólido)- propriedades físicas e térmicas bem definidas
J = fluxo de seiva 0,505 = se relaciona as propriedades térmicas da matriz da madeira Fm = fração volumétrica da madeira Fa = fração volumétrica da água Vc = velocidade corrigida do pulso de calor
Convertendo Vc em Fluxo de SeivaFluxo de seiva usando a técnica de compensação de pulso de calor (HPC)
VcFaFmJ 505,0
• J para cada ponto do perfil condutor de seiva na madeira• Desuniformidade ao longo do perfil• Máximo em torno de 10 a 20 mm do centro• Necessidade de amostra várias profundidades• Ajuste da função polinomial quadrática
• Integral da curva
Estimando o Fluxo de SeivaFluxo de seiva usando a técnica de compensação de pulso de calor (HPC)
rrrJ 2
R
H
drrrJQ 2
RH
