BR112017005768B1 - Difusor para distribuição de insetos a partir de uma aeronave e método para configuração de um gradiente de velocidade de ar - Google Patents

Difusor para distribuição de insetos a partir de uma aeronave e método para configuração de um gradiente de velocidade de ar Download PDF

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Abstract

DIFUSOR PARA DISTRIBUIÇÃO DE INSETOS A PARTIR DE UMA AERONAVE E MÉTODO PARA CONFIGURAÇÃO DE UM GRADIENTE DE VELOCIDADE DE AR, um difusor para distribuição de insetos ou pulverização a partir de uma aeronave é montado em uma aeronave e compreende um tubo de distribuição conectado a uma fonte de insetos em uma primeira extremidade e que se abre para o exterior em uma segunda extremidade para distribuição dos insetos; um bocal circunda a segunda extremidade e uma cobertura do tubo circunda a segunda extremidade dentro do bocal; a cobertura do tubo possui uma seção transversal em forma de asa ou aerofólio; a forma do bocal configura um volume de transição de ar entre a aeronave e o ar ambiente projetado para um vento cruzado máximo acima de qualquer volume de centímetro cúbico dentro do volume de transição de ar sendo inferior a 60km/h e, portanto, permitindo a distribuição de insetos, como mosquitos, a partir da aeronave sem danos, ou permitindo que aerossóis sejam pulverizados como grandes gotas.

Description

CAMPO E HISTÓRICO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção, em algumas aplicações respectivas, refere-se a um método e aparelho para distribuição artificial de material, tal como insetos ou gotículas de pulverização, e, mais particularmente, mas não exclusivamente, à distribuição de insetos como parte de programas para o controle de doenças, programas de controle de vetores, programas de polinização e afins.
[0002] Há atualmente grandes regiões nas Américas, África e Ásia que sofrem de doenças transmitidas por vetores transferidos por insetos, em particular, mosquitos. As doenças incluem, em particular, a Dengue e a Malária, que são doenças infecciosas transportadas e espalhadas por picadas de mosquitos fêmeas.
[0003] Houve muitas tentativas de meios seguros e eficazes para controlar as doenças transmitidas por vetores, especificamente a Dengue e a Malária, sobre regiões consideráveis, incluindo áreas urbanas, através do controle da população de mosquitos. Um método seria a liberação de machos estéreis. Os machos estéreis se reproduziriam com as fêmeas no lugar dos machos férteis e, desta forma, a reprodução seria evitada.
[0004] Um problema com estas tentativas tem sido uma distribuição eficaz dos machos estéreis. Não é possível liberar os insetos de aeronaves, como é feito na pulverização de culturas e liberação de produtos químicos, uma vez que a velocidade e ventos cruzados envolvidos geralmente matam os insetos. Isto é particularmente verdadeiro em mosquitos que são relativamente frágeis. Uma distribuição com base em terra, por outro lado, requer muita mão-de-obra, além de ser muito difícil e caro de se obter uma distribuição razoável dos machos em todos os tipos de lugares onde os mosquitos se reúnem. Um método que é utilizado envolve a liberação lenta de machos estéreis a partir de uma gaiola em um veículo lentamente em movimento. No entanto, isso limita a liberação somente a áreas que têm acesso por veículos e a distribuição do mosquito é pouco levada em consideração quanto ao acesso de veículos. Outra dificuldade é que a liberação é limitada a algumas horas por dia, quando os mosquitos estão ativos. A tentativa de liberar os mosquitos em outros momentos é ineficaz.
[0005] Outras dificuldades que surgem referem-se ao ponto de liberação, definindo pontos de liberação únicos, ao invés de permitir uma liberação contínua, o que cria uma propagação não homogênea dos mosquitos. Não sabendo exatamente onde estão os mosquitos fêmeas, seria melhor se uma distribuição homogênea com densidade uniforme fosse alcançada.
[0006] Além disso, ao liberar os mosquitos das gaiolas abertas, fica difícil controlar e alterar a densidade na qual os mosquitos são liberados no que diz respeito ao nível de risco por área dada.
[0007] A necessidade de sistemas de liberação aéreos é descrita na literatura. Seguem algumas citações selecionadas:
[0008] Em “The Sterile Insect Technique for Controlling Populations of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) on Reunion Island Mating Vigour of Sterilized Males” [Técnica de Inseto Estéril para Controle de Populações de Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) no Vigor de Acasalamento de Machos Estéreis em Ilha de Reunião] é dito que um sistema adequado para liberação aérea pode ser desenvolvido e a superfície da área tratada pode ser grande o suficiente de forma que as liberações aéreas assegurariam uma cobertura de toda a área de maneira econômica.
[0009] Em “The Sterile Insect Technique: can established technology beat malaria? International Atomic Energy Agency, 2006” [Técnica do Inseto Estéril: Poderia a tecnologia estabelecida vencer a malária? - Agência Internacional de Energia Atômica, 2006] é dito que “As liberações aéreas, embora nunca tentadas com mosquitos, possuem uma série de benefícios potenciais sobre a liberação no chão. Os locais de liberação podem ser ainda mais afastados das instalações, estendendo o âmbito geográfico da operação grandemente. A necessidade de boas condições do solo para acesso aos locais do campo já não é mais válida para liberações diárias, embora para fins de fiscalização ainda possa ser desejada. Além disso, o número de profissionais necessários para as liberações aéreas é inferior, e as liberações aéreas podem se beneficiar dos equipamentos de navegação de bordo existentes para liberar com precisão os mosquitos nas áreas designadas No entanto, ao contrário da mosca da fruta robusta, os mosquitos são criaturas bastante frágeis. A manipulação, embalagem e métodos de liberação dos mosquitos precisam ser desenvolvidos e testados para se avaliar o impacto do lançamento aéreo no comportamento masculino e na longevidade...”.
[0010] Em “Historical applications of induced sterilisation in field populations of mosquitões [Aplicações históricas de esterilização induzida em populações campestres de mosquitos], David A Dame, Christopher F Curtis, Mark Q Benedict, Alan S Robinson e Bart GJ Knols, 2009” é dito que “... a liberação do mosquito estéril realizada até o momento se baseou na liberação em solo. Um acondicionamento, metodologia de transporte, contêineres de liberação e abrigos relativamente simples foram planejados para a liberação da pupa e adultos, mas nenhuma obra foi iniciada em métodos de distribuição aérea. Certamente, em programas urbanos, a liberação em solo pode ser suficiente, mas a disponibilidade de métodos satisfatórios para liberação aérea poderia fornecer uma distribuição mais eficaz e oportuna, com oportunidade reduzida de danos aos machos estéreis na pré-liberação. A produção e liberação de milhões por dia exigiria mecanismos de entrega acelerados para evitar perdas na qualidade e competitividade”.
[0011] No presente momento, existem dois sistemas básicos para liberação aérea de insetos. Estes são sistemas de liberação em voo refrigerado e por liberação de saco. No entanto, estes tendem a ser usados para insetos relativamente resistentes, como as moscas de fruta, e são menos úteis para os mosquitos que são relativamente frágeis.
[0012] A liberação do saco é um processo relativamente simples em que moscas emergem de dentro de sacos de papel selados que são rasgados e depois jogados para fora da aeronave. Por exemplo, os sacos podem ser rasgados manualmente e lançados pela janela, ou podem ser lançados por uma rampa de saída, entrando em contato com facas ou ganchos localizados na extremidade da rampa ao sair da aeronave.
[0013] O resíduo resultante é geralmente biodegradável, mas não é favorável ao meio ambiente em climas secos, onde o processo de degradação é lento.
[0014] Os sacos de papel servem para aumentar a área de superfície dentro do contêiner, reduzindo, assim, a competição por espaço entre os indivíduos fechados.
[0015] As moscas geralmente permanecem nos sacos até atingir o solo e depois surgirem pela parte rasgada, neste momento, sendo exposta ao risco de serem comidas por predadores.
[0016] O sistema refrigerado de liberação de adulto funciona da seguinte maneira. No centro de lançamento, os insetos são colocados em geladeiras do tamanho do ambiente e refrigerados a 4°C até cair para o fundo das caixas PARC em uma fase conhecida como fase de tombamento. Os insetos refrigerados são, então, coletados em uma caixa refrigerada que é carregada para o avião de liberação, a caixa mantendo até 5 milhões de insetos estéreis. Uma vez no avião, a caixa é anexada a um cooler que mantém os insetos imóveis durante o período de liberação, tornando, também, as moscas menos ativas, de forma a alcançar uma distribuição mais uniforme no ambiente. As moscas são soltas pelo fundo da caixa refrigerada em um sistema de verruma, que as move através de uma rampa localizada na parte inferior da fuselagem do avião. A taxa de liberação de insetos por unidade de área pode ser controlada através da velocidade de revolução do sistema de verruma. A mortalidade de insetos neste sistema é insignificante e a dispersão é satisfatória; no entanto, o sistema só é adequado para as moscas, que são insetos relativamente robustos e, como mencionado, não pode ser utilizado com insetos mais frágeis, como mosquitos.
[0017] A Patente Norte-Americana 7.131.600 divulga um aparelho com câmara de atomização utilizado para aplicação de pesticida em aeronaves, que tem uma câmara murada de extremidade aberta dividida em seções da esquerda e direita, cada uma com segmentos internos e externos, cada segmento com uma parede superior e uma parede inferior, os segmentos exteriores tendo uma parede superior côncava e um parede inferior convexa, enquanto os segmentos internos têm uma parede superior convexa e uma parede inferior côncava. Um injetor de bocal conectável a uma fonte de fluido pesticida é disposto lateralmente em um segmento interno. O bocal é escolhido de forma que a saída do pesticida não tenha impacto sobre as paredes da câmara e os raios dos segmentos são escolhidos de forma que a velocidade de atomização dos pesticidas pelo ar que entra seja diminuída para reduzir as perdas com o impacto de pesticidas e a velocidade da mistura de ar dos pesticidas na saída da câmara seja aumentada para combinar substancialmente com a velocidade da aeronave. RESUMO DA INVENÇÃO
[0018] As aplicações presentes podem envolver a configuração de um volume de transição da velocidade de ar que muda gradualmente entre a aeronave e o ar ambiente, de forma que o material a ser distribuído, por exemplo, a pulverização de gotículas ou insetos, não seja exposto a ventos cruzados violentos no momento em que saem da aeronave. Uma maneira de se alcançar esse volume de transição é liberar o material utilizando uma ligeira sobrepressão vinda de dentro da seção em forma de aerofólio posicionada dentro de uma estrutura de bocal. A estrutura do bocal pode ser uma estrutura de bocal longitudinal que se estende como uma asinha atrás da asa da aeronave e cobre várias tubulações de saída de insetos.
[0019] De acordo com um aspecto de algumas aplicações da presente invenção, é fornecido um difusor para distribuição de material, como gotículas ou insetos, a partir de uma aeronave, o difusor sendo montado na aeronave e caracterizado por compreender: - pelo menos, um tubo de distribuição conectado a uma fonte de insetos em uma primeira extremidade e aberto para o exterior em uma segunda extremidade para distribuição dos insetos, etc.; - um bocal ao redor da segunda extremidade; e - uma cobertura do tubo em torno da segunda extremidade dentro do bocal, a cobertura do tubo tendo uma seção transversal em forma de aerofólio.
[0020] Em uma aplicação, o bocal compreende um bocal divergente-convergente bidimensional subsônico.
[0021] Em uma aplicação, o bocal compreende um contorno interno polinomial bicúbico.
[0022] Em uma aplicação, o bocal compreende uma forma externa elíptica.
[0023] Em uma aplicação, a forma do aerofólio é uma forma padrão NACA.
[0024] Em uma aplicação, a forma padrão NACA é uma forma padrão NACA 0018.
[0025] Em uma aplicação, a cobertura do tubo está posicionada dentro do bocal, de forma que um contorno externo suave da forma padrão limita a separação do fluxo à esteira próxima da seção da borda de fuga cega do bocal.
[0026] Em uma aplicação, a fonte de insetos é fornecida com uma sobrepressão.
[0027] Em uma aplicação, a sobrepressão acontece de modo a fornecer uma velocidade de ar que sai do tubo pela segunda extremidade a substancialmente 1m/s (um metro por segundo).
[0028] Em uma aplicação, o bocal é cúbico.
[0029] Em uma aplicação, a fonte de insetos é fornecida com uma sobrepressão e a sobrepressão acontece de modo a proporcionar uma velocidade de ar que sai do tubo pela segunda extremidade a, substancialmente, 1m/s.
[0030] O difusor pode ser montado sobre uma asa de avião.
[0031] Em uma aplicação, os insetos a serem distribuídos compreendem insetos relativamente frágeis, sendo incapazes de suportar ventos cruzados superiores a 60 km/h.
[0032] Em uma aplicação, os insetos a serem distribuídos compreendem insetos machos e, mais particularmente, os insetos machos podem ser mosquitos machos, por exemplo, mosquitos machos estéreis. Alternativamente, eles podem ser moscas de fruta ou qualquer outro inseto.
[0033] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um difusor para distribuição de material, como gotículas ou insetos, a partir de uma aeronave, o difusor sendo montado na aeronave e caracterizado por compreender: - pelo menos, um tubo de distribuição tendo uma abertura que forneça ar a uma velocidade de, pelo menos, 1m/s; - um bocal ao redor da abertura; e - uma cobertura do tubo ao redor da segunda extremidade dentro do bocal, a cobertura do tubo tendo uma seção transversal em forma de asa.
[0034] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecido um volume de transição de ar estando entre a velocidade de deslocamento da aeronave acima da velocidade de perda e o ar ambiente, a região de transição caracterizada por compreender: - um primeiro volume imediatamente atrás de uma abertura do tubo, protegido por uma cobertura do tubo em forma de asa e rodeada por um bocal, definido por uma velocidade de ar do ar que sai da abertura a uma velocidade de, pelo menos, 1m/s menor que a velocidade da aeronave; - volumes sucessivos recuando a partir da primeira área de velocidades sucessivamente reduzidas, que se fundem, eventualmente, no ar ambiente, o volume de transição sendo caracterizado por um vento cruzado máximo acima de qualquer volume de centímetro cúbico dentro do volume de transição de ar sendo inferior a 60km/h.
[0035] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, é fornecido um método de distribuição de insetos ou gotículas a partir de uma aeronave, caracterizado por compreender: - definir um volume de transição de ar entre a velocidade de deslocamento da aeronave e a velocidade do ar ambiente, a velocidade de deslocamento da aeronave estando acima de sua respectiva velocidade de perda e o volume de transição de ar sendo tal que o vento cruzado máximo acima de qualquer volume de centímetro cúbico dentro do volume de transição de ar é inferior a 60 km/h; - utilizar a sobrepressão para forçar a pulverização ou expulsar os insetos para fora de uma fonte em um tubo; - encerrar o tubo fora da aeronave no volume de transição de ar; - e permitir que o material saia do tubo para o volume de transição de ar.
[0036] De acordo com um quinto aspecto da presente invenção, é fornecido um método para distribuição de insetos a partir de uma aeronave, caracterizado por compreender: - expulsar os insetos para fora de uma fonte de insetos em um tubo; - encerrar o tubo em uma abertura no lado de fora da aeronave; e - utilizar a sobrepressão no tubo para expulsar os insetos a partir da abertura.
[0037] De acordo com um sexto aspecto da presente invenção, é fornecido um difusor para a distribuição de insetos a partir de uma aeronave, o difusor sendo montado em uma aeronave e caracterizado por compreender: - pelo menos, um tubo de distribuição conectado a uma fonte de insetos em uma primeira extremidade e aberto para o exterior em uma segunda extremidade para distribuição dos insetos; e - um bocal que circunda a segunda extremidade.
[0038] A menos que definido de outra forma, todos os termos técnicos e/ou científicos utilizados neste documento têm o mesmo significado que o comumente entendido por alguém de habilidade comum na técnica à qual a invenção pertence. Apesar de métodos e materiais similares ou equivalentes aos descritos neste documento poderem ser utilizados na prática ou em testes das aplicações da invenção, métodos e/ou materiais exemplares são descritos abaixo. Em caso de conflito, o relatório descritivo da patente, incluindo suas definições, prevalecerá. Além disso, os materiais, métodos e exemplos são apenas ilustrativos e não se destinam a ser necessariamente limitantes.
BREVE DESCRIÇÃO DAS DIVERSAS VISUALIZAÇÕES DOS DESENHOS
[0039] Algumas aplicações da invenção são descritas neste documento unicamente a título de exemplo, tendo como referência os desenhos anexos. Com referência específica aos desenhos em detalhes, sublinha-se que os elementos indicados são a título de exemplo e para fins de discussão ilustrativa das aplicações da invenção. A este respeito, a descrição tomada com os desenhos torna evidente aos especialistas na técnica como as aplicações da invenção podem ser praticadas.Nos desenhos:
[0040] A Figura 1 é uma ilustração simplificada dos contornos de um bocal bicúbico para distribuição de insetos, de acordo com a primeira aplicação da presente invenção.
[0041] A Figura 2 é um diagrama simplificado, mostrando a forma de aerofólio da cobertura do tubo, de acordo com uma aplicação da presente invenção.
[0042] A Figura 3 é um diagrama simplificado, mostrando as velocidades de ar simuladas resultantes da forma de aerofólio da Figura 2.
[0043] A Figura 4 é um diagrama simplificado de uma forma de bocal substancialmente linear, de acordo com uma aplicação da presente invenção.
[0044] A Figura 5 é um diagrama simplificado, mostrando as velocidades de ar simuladas resultantes da forma do bico da Figura 4.
[0045] A Figura 6 é um diagrama simplificado, mostrando uma forma de bocal bicúbica, de acordo com uma aplicação da presente invenção.
[0046] A Figura 7 é um diagrama simplificado, mostrando as velocidades de ar simuladas, resultantes da forma do bocal da Figura 6.
[0047] A Figura 8 é um diagrama simplificado, mostrando as velocidades de ar simuladas, utilizando uma forma de bocal larga e cúbica, de acordo com uma aplicação da presente invenção.
[0048] A Figura 9 é um diagrama simplificado, mostrando outro bocal bicúbico, de acordo com uma aplicação da presente invenção, com uma área de saída estendida.
[0049] A Figura 10 é um diagrama simplificado, mostrando as velocidades de ar simuladas, resultantes da forma do bocal da Figura 9.
[0050] A Figura 11 é um diagrama simplificado, mostrando as velocidades de ar simuladas, resultantes da forma do bocal da Figura 9 quando o ar sai do tubo de entrega de insetos a uma velocidade de, aproximadamente, 1m/s.
[0051] A Figura 12 é um diagrama simplificado, mostrando as velocidades de fluxo de ar resultantes da forma do bocal da Figura 1 quando o ar sai do tubo de entrega de insetos a uma velocidade de, aproximadamente, 1m/s.
[0052] A Figura 13 é um diagrama simplificado, mostrando as velocidades de fluxo de ar resultantes de uma variação da forma do bocal da Fig. 1, caracterizado pela garganta do bocal ser ampliada e pelo ar sair do tubo de entrega de insetos a uma velocidade de, aproximadamente, 1m/s.
[0053] A Figura 14 é um diagrama simplificado e seção transversal do distribuidor da presente invenção anexado a uma asa da aeronave.
DESCRIÇÃO DAS APLICAÇÕES ESPECÍFICAS DA INVENÇÃO
[0054] A presente invenção, em algumas aplicações respectivas, refere-se a um método e aparelho para distribuição artificial de material, tal como insetos, e, mais particularmente, mas não exclusivamente, à distribuição de insetos como parte de programas para o controle de doenças, programas de controle de vetores, programas de polinização e afins, ou para distribuição de pulverizadores em geral.
[0055] Um difusor para distribuição de material a partir de uma aeronave é montado em uma aeronave e compreende um tubo de distribuição conectado a uma fonte de insetos em uma primeira extremidade e que se abre para o exterior em uma segunda extremidade para distribuição dos insetos. Um bocal circunda a segunda extremidade e uma cobertura do tubo circunda a segunda extremidade dentro do bocal, a cobertura do tubo possui uma seção transversal em forma de asa ou aerofólio. A forma do bocal e a combinação do aerofólio configuram um volume de transição de ar entre a aeronave e o ar ambiente, e, dentro do volume de transição, há um vento cruzado máximo acima de qualquer volume de centímetro cúbico sendo inferior a 60km/h e entre 36 e 54km/h, para uma velocidade de avião de ~120km/h, permitindo, portanto, a distribuição do material a partir da aeronave, sem danos.
[0056] Neste documento, o termo “aeronave” refere-se a qualquer embarcação aérea e inclui aviões convencionais, bem como veículos aéreos não tripulados, helicópteros, planadores e embarcações mais leves que o ar.
[0057] Neste documento, o termo “difusor” é utilizado para significar um anexo ou duto para alargar um fluxo de ar e reduzir sua velocidade. O material, por exemplo, mosquitos, é injetado no difusor para a distribuição segura.
[0058] Conforme discutido anteriormente, os mosquitos são um tipo particularmente frágil de inseto que não pode ser distribuído pela dispersão no ar convencional. O volume de transição permite que os mosquitos sejam distribuídos com segurança.
[0059] Em uma aplicação alternativa, o material pode ser um pulverizador. Pulverizadores diferentes têm diferentes tamanhos ideais de gotículas. Um fenômeno com a pulverização aérea é que a transição repentina para altas velocidades de vento faz com que as gotas se tornem pequenas, de forma que a pulverização aérea mesmo com um tamanho de gota grande tenha sido um desafio técnico até o momento. As aplicações presentes, as quais fornecem um volume de transição de ar, amortecem o pulverizador de uma exposição súbita a uma velocidade de vento forte e, desse modo, permitem um tamanho relativamente grande de gota com entrega aérea.
[0060] Antes de explicar pelo menos uma aplicação da invenção em detalhes, deve ser entendido que a invenção não é necessariamente limitada em sua aplicação aos detalhes de construção e ao arranjo dos componentes ou métodos estabelecidos na seguinte descrição e/ou ilustrado nos desenhos e/ou nos Exemplos. A invenção é capaz de outras aplicações ou de ser praticada ou realizada de várias maneiras.
[0061] Referindo-se agora aos desenhos, a Figura 1 ilustra um difusor 10 para distribuição de insetos a partir de uma aeronave. O difusor pode ser montado sobre uma aeronave, em particular, sob e ligeiramente atrás de uma asa da aeronave, conforme mostrado na Fig. 12 adiante. O difusor compreende um ou mais tubos de distribuição 12 que estão conectados a uma fonte de insetos em uma primeira extremidade (não mostrada), normalmente dentro da aeronave, e que se abre para o exterior em uma segunda extremidade 14 para distribuição dos insetos.
[0062] Um bocal 100 circunda a extremidade do tubo, e uma cobertura do tubo 102 circunda a segunda extremidade dentro do bocal. A cobertura do tubo possui uma seção transversal em forma de asa ou aerofólio.
[0063] Os bocais 100 podem ser bocais divergentes-convergentes bidimensionais subsônicos e podem incluir um contorno interno polinomial bicúbico.
[0064] O bocal 100 pode, ainda, incluir uma forma externa elíptica. O bocal pode ser alongado para se estender ao longo do comprimento da asa, como mostrado na Fig. 12, a fim de atender a múltiplos tubos de saída 12. Alternativamente, o bocal pode ser circundado e atender a um único tubo 12.
[0065] A forma de asa ou aerofólio pode ser uma forma padrão NACA, por exemplo, a forma padrão NACA 0018.
[0066] A cobertura do tubo 102 está posicionada dentro do bocal em um local selecionado de tal forma que o contorno externo suave da forma padrão limita a separação do fluxo que, caso contrário, ocorreria em um bocal na esteira próxima da seção de borda de fuga cega 16 do bocal.
[0067] A fonte de inseto pode ser fornecida com uma sobrepressão, a fim de fornecer uma velocidade de ar do ar que sai do tubo de, substancialmente, 1 m/s. O bocal 100 pode utilizar uma variedade de formas cúbicas para sua superfície interna, conforme será discutido abaixo, e não está limitado à forma bicúbica mostrada.
[0068] Os insetos podem incluir insetos relativamente frágeis, onde frágil é definido como sendo incapaz de suportar ventos cruzados superiores a 60 km/h e, mais particularmente, na faixa de 36 a 54 km/h. Em particular, os resultados experimentais mostram que a liberação em uma velocidade de 10 a 15m/s não mata os mosquitos. Isso é equivalente a 36 a 54km/h. Uma vez fora, a velocidade do ar gradualmente cai até atingir a mesma velocidade do ar exterior.
[0069] A expectativa é que a maioria dos insetos sobreviverá. O difusor não está limitado à distribuição de insetos frágeis, embora seja projetado para atender os insetos frágeis. Todos os insetos podem ser distribuídos de forma útil, assim como desejado. Os insetos sendo distribuídos podem ser qualquer inseto, mas o difusor é particularmente útil para a distribuição de insetos masculinos projetados para programas de erradicação de vetores de doenças, por exemplo, mosquitos machos estéreis ou mosquitos geneticamente modificados.
[0070] Além de insetos, os bocais das presentes aplicações podem ser utilizados por pulverizadores, conforme mencionado.
[0071] O bico pode configurar um volume de transição de ar estando entre a velocidade de deslocamento da aeronave acima da velocidade de perda e o ar ambiente. Um volume de transição de ar é mostrado, por exemplo, na Fig. 11, adiante. O volume de transição de ar pode garantir uma transição relativamente gradual entre as duas velocidades de ar, ou seja, o ar da aeronave e o ar ambiente, permitindo que mesmo os insetos relativamente frágeis sobrevivam à operação de distribuição. Um primeiro volume do ar imediatamente atrás uma abertura do tubo de distribuição 12 é protegido pela cobertura do tubo em forma de asa ou aerofólio 102 e rodeada pelo bocal 100, conforme explicado. O volume de transição tem uma primeira parte, imediatamente atrás da abertura do tubo, que é definida por uma velocidade de ar do ar que sai da abertura a uma velocidade de, aproximadamente, 1m/s, menor que a velocidade da aeronave. Isso quer dizer que, dado que a aeronave está em movimento e o ar é considerado estático, então a velocidade de ejeção de 1m/s é uma redução na velocidade. Então, volumes sucessivos de ar recuando para trás e, radialmente, no exterior da primeira área, reduziram sucessivamente suas velocidades, fundindo-se, eventualmente, no ar ambiente. A transição gradual pode ser caracterizada por um vento cruzado máximo experimentado pelos mosquitos conforme são expulsos para o volume de transição de ar sendo inferior a 60km/h e, em um exemplo, inferior a 25km/h.
[0072] Assim, os insetos podem ser distribuídos a partir da aeronave configurando-se o volume de transição de ar conforme descrito acima, utilizando a sobrepressão para expulsar os insetos para fora de uma fonte de insetos no tubo 12, encerrando o tubo fora da aeronave no volume de transição de ar e permitindo que os insetos saiam do tubo no volume de transição de ar.
[0073] Conforme mencionado acima, o volume de transição de ar também é útil no caso de pulverizadores, já que a exposição súbita a uma grande velocidade de ar tem o efeito de romper as gotas. Por outro lado, o volume de transição de ar permite gotículas maiores.
[0074] As gotas maiores se igualam com menos dispersão, de forma que as gotas caem mais perto de seus pontos de liberação. Isto é particularmente importante com materiais tóxicos, com materiais caros e com os agricultores cujos vizinhos possam estar utilizando métodos orgânicos, além de também reduzir o desperdício. Além disso, uma gota maior cobre a planta ou solo sobre o qual pousa com mais material.
[0075] Considerado em maiores detalhes, é fornecido um dispositivo para liberação dos mosquitos e insetos igualmente frágeis a partir de uma aeronave utilizando uma configuração do tipo difusor/cápsula com aberturas em ambos os lados e uma unidade de injeção dentro.
[0076] O fluxo dentro do difusor 2D pode ser controlado por sua geometria, dimensões e localização, que juntos agem como um controlador para o fluxo ao longo do difusor e evitam a separação do fluxo. Um controle adicional pode ser fornecido pelo sopro de ar para fora do elemento interno, através dos tubos da cobertura.
[0077] Para evitar o impacto da velocidade do ar sobre os insetos durante a liberação do avião, as aplicações presentes podem diminuir a diferença de velocidade de saída em comparação ao ar imediatamente circundante e ter a velocidade real dos insetos que aumenta gradualmente antes da exposição ao ar ambiental em torno da aeronave.
[0078] Mais especificamente, enquanto o avião está em deslocamento a uma velocidade superior a 110km/h, as aplicações permitem que os mosquitos experimentem um vento cruzado de apenas 25 a 60km/h durante sua saída, e que sejam introduzidos gradualmente no ar circundante estacionário.
[0079] A ideia é que em nenhum momento durante a transição os insetos devam experimentar um vento cruzado superior a 25 a 60km/h, permitindo, assim, uma distribuição segura e eficaz a partir do ar, sem danos. Uma velocidade inicial preferencial do ar, dentro do volume, é de aproximadamente 10m/s, que é 36km/h, e depois disso, o fluxo aumenta gradualmente. Deve notar-se que as velocidades acima são corretas para uma aeronave que se desloca a uma velocidade de 120km/h, o que é típico para um pequeno avião agrícola. Se a aeronave se deslocar mais rápido do que o aumento dos ventos cruzados, o que ainda pode ser útil em aplicações, como a distribuição de moscas de fruta ou pulverização de produtos químicos. Atomizadores podem ser utilizados no caso de pulverização de produtos químicos. Além disso, se o difusor precisar ser utilizado em aeronaves maiores, tendo uma velocidade de perda maior, então a geometria do difusor pode ser modificada em conformidade.
[0080] Difusores, como tal, são bem conhecidos, e existem no mercado para muitas aplicações, embora nunca tenham sido utilizados ou sugeridos para a distribuição de insetos. Na saída de um difusor, a velocidade é mais baixa do que na entrada, no entanto, se necessário diminuir ainda mais a velocidade, duas opções estão disponíveis: - Aumentar o comprimento do difusor. Isso não é possível no presente caso, uma vez que o levaria a um comprimento muito grande, um sistema grande e pesado que causaria considerável resistência para o avião. O resultado seria caro, exigindo, em particular, a utilização de um grande avião. - Se mantido nas mesmas dimensões, é possível aumentar o ângulo de curvatura, aumentando, assim, sua área, e, particularmente, a altura entre as pontas superiores e inferiores do difusor. No entanto, se o ângulo de curvatura for maior que 6 ou 7 graus, então a separação do fluxo começa a aparecer - a velocidade diminui conforme o aumento da área e o fluxo de ar tentando se mover a partir da área de baixa pressão para a área de alta pressão começa a se separar. Este efeito pode causar danos aos insetos frágeis.
[0081] As presentes aplicações podem resolver o problema de velocidade de vento ao gerenciar o fluxo de ar utilizado um elemento adicional, referido adiante como uma cobertura do tubo, dentro do difusor.
[0082] A cobertura do tubo 102 pode realmente controlar a extensão vertical da região de ar em movimento lento ao redor da saída do difusor e, assim, evitar a separação do fluxo. A utilização da cobertura do tubo 102 fornece, assim, um elemento de dimensão pequena, mas com velocidade de saída baixa. Com a cobertura do tubo sozinha, a velocidade na saída é muito pequena, o que é útil para os insetos recém liberados, mas a área em que a velocidade é baixa é, por si mesma, muito pequena, e essencialmente definida pela altura da cobertura do tubo.
[0083] Agora, o papel do difusor, juntamente com a cobertura do tubo, é aumentar a região de baixa velocidade e, em particular, seu comprimento, permitindo, assim, que a velocidade do ar aumente gradualmente em direção a uma correspondência com o ar circundante.
[0084] Convencionalmente, para aplicações utilizando difusores, o objetivo do projeto é fornecer um fluxo que seja o mais uniforme possível. Colocar a cobertura do tubo internamente impede que o fluxo seja uniforme. No presente caso, o objetivo é uma diferença de velocidade do ponto de saída ao ar ambiente, que é baixo o suficiente em todos os pontos para liberação dos insetos, portanto, a uniformidade do fluxo é menos importante.
[0085] As aplicações presentes podem, assim, fornecer controle de fluxo de ar e impedir a separação das regiões de fluxo de ar dentro de um difusor 2D de pequena dimensão, com uma curvatura de mais de 6 ou 7 graus, introduzindo um elemento central que pode controlar o fluxo ao longo dos lados do difusor.
[0086] Os parâmetros associados à cobertura do tubo são: 1. Localização dentro do difusor; 2. Dimensões; 3. Geometria; 4. A velocidade interna do fluxo de ar saindo do difusor e carregando os insetos. O ar soprado elimina alguns efeitos indesejáveis, conforme discutido mais detalhadamente abaixo, e pode ajudar a conseguir um fluxo mais uniforme dentro do dispositivo.
[0087] Em contraste com a caixa de liberação refrigerada da técnica prévia, as presentes aplicações expulsam os insetos com um sopro de ar e uma pressão de ar positiva, ao invés de sugar os insetos com pressão negativa.
[0088] As presentes aplicações podem fornecer um difusor de pequena dimensão com nenhuma separação do fluxo, criando um volume com diferenças de velocidade graduais, tal que a velocidade aumenta gradualmente no ponto de saída até que combina com o fluxo de ar externo. O resultado é a liberação de insetos frágeis a uma velocidade relativa de ar baixa.
[0089] Conforme mencionado, as presentes aplicações se relacionam com a busca de um método seguro e eficiente para controle de doenças transmitidas por vectores, especificamente a Dengue e a Malária, sobre regiões consideráveis, incluindo a área urbana. O método preferido se dá pela utilização de mosquitos machos estéreis projetados preferencialmente para acasalar com fêmeas e interromper sua fertilidade, cessando, desse modo, a continuidade do Anopheles, Aedes Aegypti e outros tipos de mosquitos, que são os portadores da doença.
[0090] A fim de atingir uma cobertura rápida e uniforme em grandes áreas, incluindo lugares de difícil acesso, a operação aérea é sugerida, conforme discutido acima. A ideia geral é propor um sistema secundário que seja o mais próximo possível das técnicas de pulverização de culturas aéreas existentes, a fim de operar no mesmo equipamento com uma conversão mínima.
[0091] As aplicações do subsistema de entrega de mosquitos (MDSS|mosquito delivery sub-system) fornecido atualmente podem ser montadas em uma aeronave pulverizadora de plantações agrícolas comum. Em particular, o presente estudo utilizou a aeronave agrícola brasileira Embraer EMB-202 Ipanema com motor a gasolina padrão como o 'banco de ensaio'. Em geral, aeronaves agrícolas vêm em variações de asa baixa e asa alta, e a geometria das aplicações presentes pode ser modificada para que seja fornecida uma versão axissimétrica do difusor na aeronave com asa alta.
[0092] A abordagem descrita neste momento pode utilizar contêineres de armazenamento, armazenados dentro da fuselagem da aeronave. Os contêineres podem ser mantidos a uma ligeira sobrepressão. O MDSS (subsistema de entrega mosquito) pode ser convenientemente associado à aeronave, debaixo, e ligeiramente além da asa. As portas de entrega são distribuídas uniformemente ao longo do espaço do MDSS.
[0093] Um objetivo do projeto do MDSS é minimizar a resistência adicionada à aeronave, bem como a assegurar condições iniciais confortáveis para os mosquitos durante a entrega.
[0094] A seguir, supõe-se que a velocidade de voo da operação, que deve ser a mais alta possível, possa ser tomada de forma a ser nominalmente 20% maior que a velocidade de perda da aeronave.
[0095] A seguir, supõe-se, ainda, que os mosquitos necessitam ser lançados em um ambiente com velocidades de ar relativamente baixas, da ordem de 10 m/s.
[0096] Conforme mencionado anteriormente, os contêineres de armazenamento estão localizados na fuselagem, e tubos ou rampas permitem uma transferência suave dos mosquitos a partir dos tanques de armazenamento até as saídas dos tubos em certos pontos de entrega. Os tubos são embalados juntos dentro de um bocal alongado e cobertos por uma cobertura aerodinâmica suave, que pode ser, por exemplo, semelhante a uma seção de aerofólio NACA-0018 padrão. Cada um dos tubos termina numa porta de entrega específica. A cobertura contorneada suave, denotada neste documento como cobertura do tubo, é envolvida por dois segmentos de bocais, superior e inferior, de um difusor subsônico. Parte da corrente de ar do voo entra no difusor. A velocidade local do ar dentro do difusor aumenta através da parte convergente do difusor e atinge um máximo na garganta. Mais a jusante, a velocidade local diminui à medida que os segmentos divergem e a altura do difusor aumenta. Para a região de baixa velocidade, os mosquitos são liberados com uma velocidade de ejeção pequena Veject da ordem de Veject~1,0 [m/s] . O ponto de entrega específico está na sombra ou esteira da Cobertura do Tubo. Na proximidade imediata do ponto de entrega de mosquitos, as velocidades do ar local são menores do que V = 10^'15 [m/s] . Em outras palavras, há regiões que permitem a saída segura dos mosquitos.
[0097] Os principais parâmetros geométricos que controlam o ar de baixa velocidade e sua extensão foram definidos como: 1) O comprimento total do difusor; 2) A altura de garganta do difusor; 3) A altura de saída do difusor; 4) A forma funcional dos contornos internos do difusor; 5) A localização relativa da cobertura do tubo dentro do difusor.
[0098] Uma análise matemática se baseou em soluções de alta fidelidade de um fluxo de ar incompressível bidimensional (2D) ao redor de um mecanismo de entrega que é anexado à asa de aviões agrícolas. As simulações numéricas utilizam todo o sistema de equações de Navier- Stokes com médias de Reynolds (RANS | Reynolds Averaged Navier-Stokes) com dois modelos de turbulência da equação ( K -ε ). A solução utiliza a discretização de volumes finitos e o algoritmo é de segunda ordem.
[0099] Dentro dos parâmetros do projeto mencionado acima, a forma do “subsistema de entrega de mosquitos” (MDSS) foi otimizada requerendo uma mistura de: a) tamanho máximo da área de baixa velocidade, b) resistência mínima do MDSS.
[0100] Uma configuração preferencial do MDSS é apresentada na Figura 1. Conforme discutido acima, a Fig. 1 mostra um bocal divergente-convergente bidimensional subsônico 100 com um contorno interno polinomial bicúbico e uma forma externa elíptica ligeiramente modificada.
[0101] A cobertura do tubo 102 tem uma seção transversal em forma de asa, conforme discutido acima, e protege a tubulação da qual são liberados os mosquitos. O bocal tem uma região 104 de secção transversal reduzida e aumento da velocidade do ar, uma garganta 106 e uma região 108 a jusante da garganta da secção transversal constantemente crescente e velocidade do ar reduzida.
[0102] Tanto quanto é de ciência dos presentes inventores, as aplicações fornecem uma nova abordagem em vários aspectos. Primeiramente, ao lidar com os mosquitos vivos, as condições de fluxo podem ser restringidas de maneiras não muito bem definidas, no sentido de que requisitos como “condições de fluxo adequado para mosquitos” não especificam a extensão da região de baixa velocidade, nem definem gradientes de velocidade admissíveis. Em segundo lugar, é sabido que o fluxo subsônico é desacelerado com o aumento da seção transversal do bocal. No entanto, se a área do difusor também aumenta muito rápido (mais que aproximadamente 7°), a separação de fluxo pode ser esperada. Neste caso, espera-se um aumento grave na resistência e o fluxo torna-se instável. No presente projeto, a cobertura do tubo interno serve para controlar a taxa de desaceleração do fluxo e, portanto, suprimir a separação do fluxo. Além disso, a real localização longitudinal da cobertura do tubo, ao longo do difusor, pode ser definida para otimizar as condições de fluxo local na porta de entrega de mosquito. A utilização de um elemento de aerofólio para reduzir suficientemente a velocidade do ar nas proximidades das portas de entrega de mosquitos não foi tentada anteriormente, tanto quanto é de conhecimento dos inventores.
[0103] A cobertura do tubo é considerada, agora, mais bem detalhada. A cobertura do tubo pode ser fornecida como um componente fixo, ou pode ser removível para ser anexada por cada voo ou sempre que necessário.
[0104] A cobertura do tubo pode ter uma seção transversal de aerofólio, que pode ter uma forma definida por uma seção transversal de asas, tal forma fornecendo menos resistência do que, por exemplo, uma tubulação com uma seção transversal circular.
[0105] Além de suprimir a separação do fluxo, a cobertura do tubo pode, ainda, servir para liberar os insetos no centro do difusor, onde a velocidade é baixa. Se, sem a cobertura do tubo, alguém simplesmente pegar uma tubulação e liberar os insetos nas laterais do difusor, a velocidade do ar a que estão instantaneamente expostos é elevada. Uma solução é estender a tubulação em direção ao centro e, em seguida, cobri-lo com a cobertura do tubo para reduzir a resistência.
[0106] Dentro da cobertura do tubo, no interior e ao longo do comprimento do difusor, cada um dos tubos termina em uma porta específica. Os mosquitos viajam ao longo de tubos diferentes e não precisam encontrar as junções.
[0107] Os principais parâmetros geométricos que controlam a baixa velocidade do ar e sua extensão foram definidos como: 1) Comprimento do difusor; 2) Altura da garganta do difusor; 3) Altura de saída do difusor; 4) Forma funcional dos contornos internos do difusor; 5) Local relativo da cobertura do tubo e do difusor.
[0108] A seguir, são fornecidos exemplos de configurações diferentes, mostrando como a cobertura do tubo e os parâmetros do bocal, tais como geometria, dimensões e localização dentro do difusor, podem ter efeitos sobre o desempenho do difusor e a distribuição eficaz dos mosquitos.
[0109] Agora, é feita referência à Fig. 2 que ilustra a cobertura do tubo 200 tomado isoladamente. A Fig. 3 mostra o fluxo de ar correspondente.
[0110] Conforme explicado acima, a forma padrão NACA-0018 é utilizada. Devido ao contorno externo suave de sua forma, a separação de fluxo é obtida somente na esteira próxima da seção de borda de fuga cega - 16 na Fig. 1. A análise de fluxo de ar na Fig. 3 mostra uma pequena região de baixa velocidade 300 na saída do tubo. A área é muito pequena para ser útil para a distribuição de mosquitos.
[0111] Apesar do sucesso na obtenção de uma redução considerável das velocidades da esteira arrastando a cobertura do tubo sozinha, a solução da cobertura do tubo por si só não é suficiente, devido a região restrita de baixa velocidade. A região de baixa velocidade relevante é de alguns centímetros de comprimento. Como resultado, as alterações na velocidade são grandes demais para os insetos frágeis.
[0112] Agora, é feita referência à Fig. 4, que mostra difusores externos 400 colocados ao redor da Cobertura do Tubo 402. A Fig. 5 mostra o fluxo de ar correspondente. O objetivo da utilização de difusores externos 400 é reduzir as velocidades de ar locais que se aproximam da cobertura do tubo 402. Para atingir este objetivo, a cobertura de tubo bidimensional (2D) foi localizada dentro do difusor subsônico.
[0113] Um papel destes difusores é reduzir a velocidade do ar local, principalmente acima e abaixo da cobertura do tubo e, assim, aumentar significativamente a região de baixa velocidade.
[0114] Uma possibilidade para o difusor é fornecer um difusor linear, que é um difusor subsônico, baseado no princípio de um bocal convergente-divergente de Laval.
[0115] O difusor adicionado aumenta a extensão longitudinal ou na direção de uma corda do aerofólio da região de baixa velocidade, a jusante da cobertura do tubo 402, para um comprimento de aproximadamente 10 cm. No entanto, a altura da região quase não muda em relação ao invólucro da cobertura do tubo sozinha, tornando, novamente, a solução impraticável como tal.
[0116] A análise mostra que, sem haver uma cobertura do tubo 402 dentro do difusor, haverá separações de fluxo. Conforme mostrado na Fig. 5, havendo uma cobertura do tubo, as separações de fluxo são impedidas, permitindo, assim, que exista um difusor de tamanho pequeno, que de outra forma não seria possível.
[0117] Agora, é feita referência à Fig. 6, que mostra um difusor cúbico 600 ao redor de uma cobertura de tubo 602, e à análise correspondente na Fig. 7. Aqui, a curvatura do difusor é alterada, resultando em um aumento do volume de baixa velocidade 700 no ponto de saída, conforme mostrado na Fig. 7. Velocidades inferiores, no geral, foram alcançadas além do aumento do volume de baixa velocidade. Como antes, a presença da Cobertura do Tubo 602 dentro do difusor ajuda a estabelecer a taxa de crescimento da altura eficaz do difusor, evitando um enorme fluxo de separação. No entanto, existem velocidades altas na garganta.
[0118] Referindo-se agora à Fig. 8, o efeito de um difusor cúbico largo é mostrado. Especificamente, uma vez que a velocidade na garganta para o difusor cúbico era muito alta, os inventores verificaram como o espaçamento entre as partes superior e esquerda do difusor afetam a velocidade na garganta. Especificamente, as partes superior e inferior do difusor foram movidas, duplicando, assim, a altura da garganta, marcada pela seta 604 na Fig. 6. Como resultado, a velocidade máxima na região da garganta 800 na Fig. 8, foi reduzida.
[0119] Agora, é feita referência à Fig. 9, onde é mostrado um difusor cúbico estendido 900, no qual a área de saída do difusor 902 é aumentada. A velocidade ambiente é, desse modo, diminuída na área de saída 902, conforme mostrado no diagrama de velocidade de ar correspondente na Fig. 10. Nota-se que a região de velocidade reduzida na Fig. 10 estende-se bem para trás da extremidade 904 do bocal em uma extensão em forma de pluma 906. A cobertura do tubo é designada 904.
[0120] Agora, é feita referência à Fig. 11, que é um diagrama de velocidade de ar para um difusor cúbico com velocidade base de purga.
[0121] Nos diagramas de velocidade de ar anteriores, é visto que, às vezes, o fluxo reduz e, em seguida, aumenta e, em seguida, reduz novamente.
[0122] O fluxo é efetuado por parâmetros como a localização da cobertura do tubo, as dimensões da cobertura, as dimensões do difusor e outros, e consideramos, agora, analisar do fluxo quando se sopra o ar para fora da cobertura do tubo através de uma ligeira pressurização da tubulação. Não se assume que a base da cobertura do tubo seja como uma parede sólida, como outrora, mas é especificada uma velocidade longitudinal de 1 m/s que sai da tubulação. Na análise, utilizou-se a velocidade de 1m/s, mas uma gama de velocidades de ar em torno da marca de 1m/s e acima também é adequada. De fato, quanto maior a velocidade da tubulação, menor a transição para a velocidade do ar ambiente. A restrição superior principal na velocidade do ar da tubulação é o efeito sobre os insetos.
[0123] A região de baixa velocidade 1100, como mostrado na Fig. 11, se estende sobre a largura do bocal e tem uma extensão em forma de pluma 1102. A velocidade base de purga de 1m/s pode atingir um aumento significativo no âmbito dos limites horizontais da região de fluxo de baixa velocidade e um alongamento considerável da pluma 1102 atrás do bocal. Além disso, a velocidade base de purga parece eliminar o fenômeno da velocidade inferior-superior-inferior.
[0124] Opções adicionais incluem a existência de uma tubulação de sopro, que é a tubulação de expulsão dos mosquitos, definida em um ângulo específico. O controle da qualidade de fluxo no interior do difusor pode ser manipulado definindo tais ângulos, preferivelmente na forma de um bocal rotativo de uma aeronave de empuxo vetorado. Além disso, cada tubulação pode ser definida em um ângulo diferente.
[0125] Em um exemplo, uma região de baixa velocidade atrás do difusor pode se estender a quase um metro de comprimento.
[0126] Agora, é feita referência à Fig. 12, que é um diagrama simplificado, mostrando a velocidade de fluxo de ar resultante da forma do bocal da Fig. 1 quando o ar sai do tubo de entrega de insetos a uma velocidade de, aproximadamente, 1m/s. Novamente, uma região alongada de velocidade reduzida e que muda gradualmente 1200 surge por trás do bocal.
[0127] Agora, é feita referência à Fig. 13, que é um diagrama simplificado apresentando as velocidades de fluxo de ar resultantes de uma variação da forma do bocal da Fig. 1, caracterizado pela garganta 1300 do bocal ser ampliada. Novamente, o ar sai do tubo de entrega de insetos a uma velocidade aproximada de 1m/s, e uma região alongada 1302 de velocidade que muda gradualmente surge por trás do bocal. Em comparação com a Fig. 12, a região alongada é mais longa e mais suave.
[0128] Neste momento, faz-se referência à Fig. 14, que ilustra o difusor situado na asa da aeronave. Conforme mostrado, o difusor 1400 é montado sobre suportes 1402, 1404 e se estende por trás da asa 1406, servindo como uma espécie de asinha. Vários tubos dentro da asinha sopram os mosquitos ao longo da mesma utilizando uma ligeira sobrepressão. Assim, os tubos fornecem tanto os mosquitos para a distribuição quanto a velocidade base de purga para estabelecer o volume de ar.
[0129] O difusor pode utilizar materiais compostos e pode ser uma estrutura de três peças para fácil transporte e baixo custo, ou uma construção de peça única para simplicidade estrutural.
[0130] O número de referência 1410 indica uma seção transversal do difusor e mostra o tubo 1412 que fornece os mosquitos e a velocidade base de purga. A cobertura do tubo com forma de aerofólio 1414 também é mostrada. Tal como acontece com o bocal, a cobertura do tubo também pode ser alongada para se estender sobre o comprimento do difusor.
[0131] Conforme discutido acima, para aeronaves com uma asa alta, poderá ser fornecida uma versão axissimétrica do difusor.
[0132] Espera-se que durante a existência de uma patente desenvolvida a partir do presente pedido, muitos programas de controle de insetos relevantes sejam desenvolvidos e que as presentes aplicações possam fornecer a distribuição de insetos para qualquer desses programas e para quaisquer outros fins que possam ser desenvolvidas, incluindo programas de polinização.
[0133] Conforme utilizado neste documento, valores de velocidade, a menos que especificado de outra forma, referem-se ao valor dado em ± 10%.
[0134] Os termos “compreender”, “compreendendo”, “inclui”, “incluindo”, “tendo” e seus conjugados significam “incluindo, mas não limitado a”.
[0135] O termo “composto de” significa “incluindo e limitado a”.
[0136] Conforme utilizado neste documento, a forma singular “o”, “a”, “um” e “uma” incluem referências plurais, a menos que o contexto claramente dite o contrário.
[0137] Aprecia-se que certas características da invenção que são, para maior clareza, descritas separadas no contexto das aplicações, também podem ser fornecidas combinadas em uma única aplicação e a descrição acima deve ser interpretada como se esta combinação fosse escrita explicitamente. Por outro lado, várias características da invenção que são, por questões de brevidade, descritas no contexto de uma única aplicação, também podem ser fornecidas separadamente ou em qualquer subcombinação adequada, ou conforme adequado em qualquer outra aplicação descrita da invenção e a descrição acima deve ser interpretada como se essas aplicações separadas fossem explicitamente escritas. Certos recursos descritos no contexto de várias aplicações não devem ser considerados características essenciais dessas aplicações, a menos que a aplicação seja inoperante sem esses elementos.
[0138] Embora a invenção tenha sido descrita em conjunto com aplicações específicas respectivas, é evidente que muitas alternativas, modificações e variações serão evidentes àqueles especialistas na técnica. Nesse sentido, ela pretende abraçar todas essas alternativas, modificações e variações que recaiam no espírito e no vasto escopo das reivindicações apensadas.
[0139] Todas as publicações, patentes e pedidos de patente mencionados no presente relatório descritivo são incorporados ao presente em sua totalidade por referência no relatório descritivo, da mesma forma como se cada publicação individual, patente ou pedido de patente fosse específica e individualmente indicado como sendo incorporado ao presente por referência. Além disso, a citação ou identificação de qualquer referência no presente pedido de patente deverá ser interpretada como uma admissão de que tal referência esteja disponível como técnica prévia à presente invenção. Na medida em que os títulos de seção são utilizados, eles não deverão ser interpretados como necessariamente limitantes.

Claims (11)

1. DIFUSOR (10) PARA DISTRIBUIÇÃO DE INSETOS A PARTIR DE UMA AERONAVE, o difusor (10) sendo montável na aeronave, o difusor (10) caracterizado pelo fato de compreender: pelo menos, um tubo de distribuição (12) para conexão com uma fonte em uma primeira extremidade e aberto no exterior em uma segunda extremidade (14) para distribuição dos insetos; um bocal (100) em torno da segunda extremidade (14), o bocal (100) sendo configurado para permitir que parte da corrente de ar de um voo entre no difusor (10) e diminua em velocidade; e uma cobertura do tubo (102) em torno da segunda extremidade (14) dentro do bocal (100), a cobertura do tubo (102) tendo uma seção transversal (104) aberta em forma de aerofólio, o difusor (10) protegendo, desse modo, os insetos a serem distribuídos, formando, desse modo, um volume de transição de ar.
2. DIFUSOR (10) PARA DISTRIBUIÇÃO DE INSETOS A PARTIR DE UMA AERONAVE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o bocal (100) compreender um bocal divergente-convergente bidimensional subsônico.
3. DIFUSOR (10) PARA DISTRIBUIÇÃO DE INSETOS A PARTIR DE UMA AERONAVE, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o bocal (100) compreender um contorno interno polinomial bicúbico.
4. DIFUSOR (10) PARA DISTRIBUIÇÃO DE INSETOS A PARTIR DE UMA AERONAVE, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de o bocal (100) compreender uma forma externa elíptica.
5. DIFUSOR (10) PARA DISTRIBUIÇÃO DE INSETOS A PARTIR DE UMA AERONAVE, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a forma do aerofólio ser uma forma padrão NACA.
6. DIFUSOR (10) PARA DISTRIBUIÇÃO DE INSETOS A PARTIR DE UMA AERONAVE, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a forma padrão NACA ser uma forma padrão NACA 0018.
7. DIFUSOR (10) PARA DISTRIBUIÇÃO DE INSETOS A PARTIR DE UMA AERONAVE, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caraterizado pelo fato de a cobertura do tubo (102) estar posicionada dentro do bocal (100), de forma a limitar a separação do fluxo à esteira próxima da seção da borda de fuga cega (16) do bocal (100).
8. DIFUSOR (10) PARA DISTRIBUIÇÃO DE INSETOS A PARTIR DE UMA AERONAVE, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a referida cobertura do tubo (102) compreender um contorno externo suave da forma padrão.
9. DIFUSOR (10) PARA DISTRIBUIÇÃO DE INSETOS A PARTIR DE UMA AERONAVE, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o bocal (100) compreender um contorno interno transversal, seguindo uma forma polinomial cúbica.
10. MÉTODO PARA CONFIGURAÇÃO DE UM GRADIENTE DE VELOCIDADE DE AR, caracterizado pelo fato de compreender: deslocar uma aeronave acima da velocidade de perda e velocidade de ar ambiente, a aeronave tendo um difusor (10) montado nela, o difusor (10) sendo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores; configurar um volume de transição de ar utilizando o difusor (10), o volume de transição de ar estando entre a velocidade de deslocamento da aeronave acima da velocidade de perda e acima de 110km/h e a velocidade de ar ambiente, o volume de transição de ar sendo configurado pelo difusor (10) para compreender: uma primeira parte do volume de transição imediatamente atrás de uma abertura de uma parte do tubo (12) do difusor (10), em um local protegido por uma cobertura do tubo (102) em forma de asa e rodeada por um bocal (100), a primeira parte do volume de transição definida por uma velocidade de ar do ar que sai da abertura a uma velocidade de, pelo menos, 1m/s, menor que a velocidade da aeronave; partes sucessivas adicionais do volume de transição recuando a partir da primeira parte do volume de transição para trás do difusor (10), as referidas partes de transição adicionais sendo eventualmente fundidas no ar ambiente, o volume de transição sendo definido por um vento cruzado máximo acima de qualquer volume de centímetro cúbico dentro do volume de transição de ar sendo inferior a 60km/h.
11. MÉTODO PARA CONFIGURAÇÃO DE UM GRADIENTE DE VELOCIDADE DE AR, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de compreender, ainda: utilizar sobrepressão para expulsar os insetos de uma fonte de insetos na primeira extremidade do referido tubo (12); e permitir que os insetos saiam do tubo (12) em uma segunda extremidade (14) no volume de transição de ar.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2015323280B2 (en) 2014-09-22 2019-07-04 Senecio Ltd. Method and apparatus for artificial distribution of insects or spray
MX2017007267A (es) 2014-12-04 2018-04-10 Senecio Ltd Dispositivo y metodo para almacenar, transportar y liberar insectos fragiles y otros articulos fragiles.
WO2017154003A1 (en) 2016-03-10 2017-09-14 Senecio Ltd. Mission planner for the aerial release of mosquitoes
CN114273103B (zh) * 2021-09-23 2023-02-24 哈尔滨工业大学 一种弧线型气气喷射器混合扩散段结构

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1124579A (en) * 1913-02-28 1915-01-12 Ambursen Company Nozzle.
US1957075A (en) * 1931-09-29 1934-05-01 E R Hawke Airplane spray equipment
US2562524A (en) * 1947-05-20 1951-07-31 Clarence W Burnum Spraying device for aircraft
US2772061A (en) 1952-09-08 1956-11-27 Joseph M Sellers Apparatus for disseminating insecticides
US3429507A (en) * 1966-07-25 1969-02-25 Robert K Jones Rainmaker
US3705659A (en) 1970-09-18 1972-12-12 William L Mackie Erodable material
US3994437A (en) 1975-09-19 1976-11-30 Albany International Corporation Broadcast dissemination of trace quantities of biologically active chemicals
US4260108A (en) * 1978-08-23 1981-04-07 Biogenesis, Inc. Method and apparatus for airborne release of insect eggs
US4430044A (en) * 1981-11-23 1984-02-07 Liljegren L Kenyon Vertical axis wind turbine
FR2583256B1 (fr) 1985-06-18 1988-12-09 Limagrain Appareil d'epandage de capsules d'oeufs d'insectes en lutte biologique
NL8501892A (nl) 1985-07-01 1987-02-02 Petrus Cornelis Koppert Paulus Middel voor de bestrijding van schadelijke insekten in land- en tuinbouwgewassen.
US5148989A (en) 1990-12-10 1992-09-22 Skinner Burr W Insect dispensing apparatus and method
BR9506868A (pt) 1994-02-24 1997-09-09 Ciba Geigy Ag Recipiente para produtos químicos
US5927004A (en) 1996-10-25 1999-07-27 Stocker; Russell Beneficial insect compositions and method of making same
US5794847A (en) 1996-10-25 1998-08-18 Stocker; Russell Air assisted insect dispensing apparatus and delivery process
US20020068358A1 (en) 1998-04-28 2002-06-06 Campbell Michael J. In vitro embryo culture device
US6780507B2 (en) 2000-02-09 2004-08-24 Analytical Research Systems, Inc. Hydrocapsules and method of preparation thereof
US7789039B2 (en) 2001-06-22 2010-09-07 Université Catholique de Louvain Hydrogel beads or capsules as artificial media for insects oviposition and rearing of endoparasitoids
JP4728579B2 (ja) 2001-12-22 2011-07-20 インセンティネル・リミテッド 昆虫を用いた匂いの検出
CA2470509C (en) 2001-12-22 2012-07-10 Inscentinel Limited Insect holder
AU2003221694A1 (en) 2002-04-05 2003-10-27 Stephen L Hoffman Apparatuses and methods for the production of haematophagous organisms and parasites suitable for vaccine production
US6688255B2 (en) 2002-04-09 2004-02-10 Exelixis, Inc. Robotic apparatus and methods for maintaining stocks of small organisms
US7131600B2 (en) 2003-12-04 2006-11-07 Russell Stocker Reverse venturi atomization chamber and the use thereof
US8186623B2 (en) * 2005-12-22 2012-05-29 Ge Aviation Systems, Llc Controllable drogue
US20090304763A1 (en) 2006-06-07 2009-12-10 Emma Amelia Durand Insect Attractant Composition
US20080009585A1 (en) 2006-07-05 2008-01-10 The Procter & Gamble Company Water-soluble substrate with resistance to dissolution prior to being immersed in water
WO2009111034A2 (en) 2008-03-06 2009-09-11 Cmc Daymark Corporation Dissolvable pouch
GB2463326A (en) 2008-09-16 2010-03-17 Inscentinel Ltd Insect loading system
IT1394808B1 (it) * 2009-06-04 2012-07-13 Galileo Avionica S P A Ora Selex Galileo Spa Sistema di rifornimento assistito in volo
WO2010148498A1 (en) 2009-06-22 2010-12-29 Universite Laval Method and system for distributing mixture of insects and carrier material on field
US8408164B2 (en) 2009-09-04 2013-04-02 Richard David Robinson, Jr. System and method for release and dispersion of flies or other biological control
CN201585344U (zh) 2009-12-22 2010-09-22 珠海国际旅行卫生保健中心 小型养蚊器
NL1037575C2 (nl) 2009-12-22 2010-12-08 Biobest Belgium N V Biologische bestrijding en toebehoren.
PL2846632T3 (pl) 2012-05-07 2018-02-28 Enterra Feed Corporation Zamknięte systemy do zapewniania środowiska reprodukcyjnego dla hermetia illucens
EP2708290A2 (en) 2012-09-17 2014-03-19 Sunless, Inc. System and method for automatically controlling application of skin treatment solution
FR2999096B1 (fr) 2012-12-07 2015-01-16 Ct Universitaire Jean Francois Champollion Capsule a membrane etanche aux liquides et permeable aux gaz, procede de fabrication et utilisation pour l'elevage d'arthropodes in vitro
US9540105B2 (en) 2013-03-04 2017-01-10 Michael Beaugavin Markov Aerial material distribution apparatus
CN103202269B (zh) 2013-04-28 2016-08-10 广东省公共卫生研究院 蚊幼虫集成孵化器
CN203446381U (zh) 2013-07-10 2014-02-26 北京市农林科学院 一种多用途天敌昆虫混合释放装置
US9844223B2 (en) 2013-08-02 2017-12-19 Enterra Feed Corporation Hermetia illucens frass production and use in plant nutrition and pest management
US9314010B2 (en) 2013-11-12 2016-04-19 Embraer S.A. Enclosures and methods for the mass delivery of living biological pest control agents and method of making the same
AU2015323280B2 (en) 2014-09-22 2019-07-04 Senecio Ltd. Method and apparatus for artificial distribution of insects or spray
MX2017007267A (es) 2014-12-04 2018-04-10 Senecio Ltd Dispositivo y metodo para almacenar, transportar y liberar insectos fragiles y otros articulos fragiles.

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