a) LABORATÓRIO DE HIDRÁULICA
O Laboratório possui bombas desmontadas e em corte e diversos módulos didáticos, como:
Módulo experimental de Hidráulica (ICAM)- Sistema composto por um conjunto moto-bomba, que interliga, em circuito fechado, um reservatório de água a pequeno canal retangular com parede em acrílico transparente e também a um conjunto de tubos de PVC com diferentes rugosidades, permitindo realizar vários fenômenos hidráulicos, bem como, alguns na área da Mecânica dos fluidos. O canal possui vários acessórios como mecanismo que permite variar a sua declividade, vertedores e ressaltos de fundo, os quais permitem simular os seus efeitos sobre os diferentes regimes de escoamento em condutos livres. Nos condutos forçados estão instalados medidores de vazão, de velocidade e de pressão.
Com o módulo é possível a realização das experiências: medida de pressão; medida de velocidade com tubo de Pitot e Prandtl; calibração de medidores de vazão do tipo diafragma e Venturi; medida de vazão por integração de perfil e com vertedores; conservação de massa; demonstração do teorema da quantidade de movimento: força sobre comporta de fundo; perda de carga em tubulações; perda de carga localizada: ensaio de um registro; levantamento da curva característica de bomba hidráulica; e visualização de escoamentos livres em canais.
Módulo experimental de Mecânica dos Fluidos (ICAM) – Sistema elaborado para ilustrar os diversos tópicos da matéria, utilizando como fluido de trabalho o ar. Permite a realização dos seguintes testes: medida de pressão em escoamento de ar; medida de velocidade de escoamento de ar utilizando tubos de Pitot e Prandtl; medida de vazão de ar através da integração de perfís de velocidade; medida de vazão de ar com medidores de vazão do tipo orifício; conservação de massa; teorema da quantidade de movimento: força sobre placa plana; perda de carga em tubulações; perda de carga localizada. O sistema permite ainda a determinação do comprimento equivalente de conexões diversas; levantamento da curva característica de um ventilador; e visualização do campo de pressões ao redor de perfis em escoamento de ar.
Bancadas Armfield
1 – Calibrador de peso morto para aferição de manômetro bourdon, composto de cilindro e pistão, pesos de calibração e sistema de conexão a manômetros.
2 – Determinação de empuxo e do centro de pressão: permite a determinação do empuxo e do centro de aplicação para diversos tipos de submergência.
3 – Estudo de escoamento em vertedores: permite a determinação e comparação dos valores de vazão obtidos com os vertedores e com o método direto.
4 – Estabilidade de corpos flutuantes
5 – Teorema de Bernoulli: sistema constituído de tubo com dimensões variáreis, manômetros de coluna líquida e tubo de pitot para medição da carga cinética; permite a visualização da variação das cargas cinética, piezométrica e de posição.
6 – Determinação da força exercida por um jato
7 – Determinação do coeficiente de velocidade de orifícios pequenos
8 – Determinação do coeficiente de descarga de orifícios pequenos
9 – Determinação de perda de carga em função da carga cinética
10 – Escoamento em canais
11 – Visualização das linhas de fluxo em canais, trajetória em volta de objetos submersos.
12 – Observação dos escoamentos, laminar, transição e turbulento
13 – Determinação de perda de carga localizada (Bancada com várias peças especiais instaladas em série em uma mesma tubulação, com sistema de manômetro diferencial em cada conexão)
14 – Avaliação de diferentes tipos de medidores de vazão (venturi, orifício, e medidor de área variável montados em série)
15 – Bancada para estudo, observação e determinação da cavitação: permite a visualização do processo de cavitação em uma tubulação devido ao abaixamento da pressão. Permite a medição da vazão e pressão, conseqüentemente, da pressão de início da cavitação.16 – Bancada para determinação do coeficiente de arrasto.
b) LABORATÓRIO DE RELAÇÃO ÁGUA-SOLO-PLANTA
Este Laboratório é utilizado nas aulas práticas e na realização de várias análises para os projetos de pesquisa e é constituído de vários equipamentos, tais como: Dois conjuntos completos, para determinação da curva de retenção de água do solo; WP4-T – analisador de potencial de água no solo com controle de temperatura, câmara de pressão tipo Scholander, medidor de área foliar; analisador de dossel; porômetro; fotômetro de chama; estufa para secagem de solo; estufa para secagem de vegetal; sonda de neutrons; TDR; balanças de precisão; geladeira; freezer; peagâmetro; eletro-condutivímetro digital; permeâmetro de carga hidráulica constante; permeâmetro de Guelph; infiltrômetro de Guelph, infiltrômetro de disco; medidor do perfil de umidade do solo (Profile Probe); conjuntos de peneiras para análise granulométrica de solos, areias, etc.; amostradores de solo; amostrador de Uhland; trados; bomba de vácuo; destilador de água, entre outros.
c) LABORATÓRIO DE TRATAMENTO DE ÁGUA E EFLUENTES
Neste laboratório são realizadas, periodicamente, as análises químicas da água utilizada na Universidade e também as amostras de efluentes líquidos provenientes de laticínios, suinocultura e da lavagem e despolpamento do café, bem como a água após o tratamento destes efluentes. Também é utilizado em disciplinas e trabalhos relacionados à qualidade de água para irrigação. Este laboratório é utilizado para o desenvolvimento de dissertações e teses relacionadas ao tratamento das águas residuárias diversas bem como a produção e utilização do biogás resultante do tratamento. Este laboratório está equipado com 2 Peagâmetros, 2 Oxímetros, 3 Baterias de Chapa Aquecedora, 2 Compressores de Ar, 2 Câmaras Incubadoras de DBO, 1 Estufa de Cultura, 1 Estufa de Secagem e Esterilização, 2 Muflas, 1 Freezer, 1 Destilador de Água, 2 Espectrofotômetros, 01 Condutivímetro, 3 Balanças Analíticas, 2 Autoclaves, 2 Banho Maria – Extração, 3 Agitadores Magnéticos com Aquecimento, 1 Chapa de Aquecimento, 1 Rota-evaporador, 5 Mantas aquecedoras, 2 Geladeiras, 01 aparelho de Ar Condicionado, 1Lavadora Ultra Sônica, 2 Reatores de DQO, 1 Destilador de Nitrogênio, 1 Scrubber, 2 Buretas Digitais, 1 Despensador, 1 Pipeta Automática, 3 Microscópios, 1 Forno de Microondas, 1 Sensor de Condutividade, 4 Eletrodos de pH em gel, 1 Colorímetro portátil, 2 Multi parâmetro, 1Jarteste, 3 Bombas Dosadoras.
d) LABORATÓRIO DE IRRIGAÇÃO
Possui uma bancada de ensaios de bombas e perda de carga composta de três conjuntos moto-bombas (bombas KSB acionadas por motores elétricos com potências de 25, 40 e 100 CV) ligados a um circuito hidráulico fechado. O circuito hidráulico fechado é constituído por um reservatório de água e tubos de aço galvanizado, ancorados em pontos estratégicos e dotado de medidores de vazão (tubo venturi e medidor eletromagnético). O sistema possui, além de dispositivos normais de proteção, um inversor de freqüência que permite a variação da velocidade de rotação de tais motores e, conseqüentemente, das bombas. Isto permite a determinação das curvas características de bombas para várias situações (rotações). Parâmetros como freqüência, corrente, voltagem e rotação dos motores podem ser registrados instantaneamente, tanto em um computador como no painel do inversor de freqüência, ou podem ser monitorados com o uso de medidores portáteis como alicate amperímetro, multímetro e tacômetro.
No laboratório de irrigação existem ainda dispositivos para (i) testes de turbina hidráulica (torque, rotação, perda de carga), (ii) testes de gotejadores, (iii) testes de micro-aspersores e pequenos aspersores e (iv) testes de canhões hidráulicos. Recentemente, este laboratório foi dotado de (v) um dispositivo de movimentação linear controlado e uma barra com cinco aspersores para estudos de distribuição de água e efeito do tamanho de gotas sobre a superfície do solo provocado por aspersores usados em pivô central.
2 Trabalhos experimentais em campo e ambiente controlado
Grande parte dos projetos de pesquisa em andamento, vinculados ao desenvolvimento de teses e dissertações e projetos que serão desenvolvidos junto ao novo Programa, são conduzidos em condições de campo. Destacam-se projetos na área de Recursos Hídricos, com monitoramentos hidrológico, sedimentológico e climático em 4 bacias hidrográficas da região do Alto Rio Grande, com série histórica iniciada em 2003, fruto do apoio da CEMIG/ANEEL, CNPq e FAPEMIG. Em cada uma das bacias, encontram-se instalados: um linígrafo automático, uma estação meteorológica completa, parcelas de perda de solo com pluviômetro, tensiômetros, sensores de resistência elétrica e TDR portátil para monitoramento da umidade do solo.
Os trabalhos em campo são complementados com monitoramento da qualidade de água em vários pontos da rede de drenagem, com o emprego de medidores multi-parâmetros portáteis, monitoramento do transporte de sedimentos com amostradores de leito e de perfil e monitoramento de vazões em várias nascentes em cada uma das bacias hidrográficas, especialmente no período seco do ano.
Outras estruturas em campo, associadas à irrigação também merecem destaque: existe um pivô-central em funcionamento em área com café irrigado, junto ao qual existem vários projetos em andamento, dentre eles, avaliação do consumo de energia pelo pivô sob influência e manejo de inversor de freqüência, geração e transporte de sedimentos pela água de irrigação, além da análise da produtividade do café sob condições de irrigação; irrigação em ambiente protegido, com várias estufas disponíveis para instalação dos mais diversos experimentos tanto de irrigação de culturas propriamente dito quanto de experimentos voltados para o meio ambiente. Também na fazenda experimental da Fundação de Apoio ao Ensino Pesquisa e Extensão (FAEPE), existe um pivô central de 10 ha para condução de trabalhos de pesquisa com culturas anuais irrigadas, área esta também de apoio ao programa.
Além dessas facilidades, o setor conta com apoio do setor privado para o desenvolvimento de trabalhos de pesquisa. Destacam-se a colaboração das fazendas São Thomé e Santa Eliza em Pirapora-MG, e da fazenda Sagarana, em Lassance-MG, onde são conduzidos experimentos de cafeicultura irrigada via pivô central. Também em convênio com o CTNM (Centro Tecnológico do Norte de Minas) – EPAMIG, onde são conduzidos atualmente projetos de pesquisa de avaliação de variedades de café para região Norte de Minas Gerais e avaliação de sistemas de irrigação do pinhão manso, ambos localizados na Fazenda Experimental da Epamig, em Jaiba-MG.