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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/56593| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Efeito da entrada da tubulação por cima do reservatório de jusante nos transientes hidráulicos |
| Título em inglês: | Effect of pipeline entry over the downstream reservoir on hydraulic transients |
| Autor(es): | Teixeira, Lucas Florêncio da Cunha |
| Orientador: | Castro, Marco Aurélio Holanda de |
| Palavras-chave: | Reservatóriosde jusante;Método das características;Operação de adutoras;Transitórios hidráulicos |
| Data do documento: | 2021 |
| Citação: | TEIXEIRA, Lucas Florêncio da Cunha. Efeito da entrada da tubulação por cima do reservatório de jusante nos transientes hidráulicos. 2021.116f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Civil) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil, Fortaleza (CE), 2021. |
| Resumo: | Este trabalho se destina a avaliar o efeito causado pela entrada pela parte superior do reservatório de jusante durante eventos de transitório hidráulico, propondo uma condição de contorno divergente daquela considerada classicamente pelos modelos de cálculo. Para tanto, faz-se um levantamento bibliográfico acerca do tema, expondo as equações regentes do regime transiente, assim como a solução pelo Método das Características, intensamente utilizado para a solução de transientes hidráulicos em fluxo unidimensional. Ademais, expõem-se as condições de contorno a serem adotadas durante a execução deste trabalho. Em seguida, é exposta a metodologia utilizada, em que se utilizam as equações desenvolvidas por Soares, Covas e Ramos (2013), sendo adotado, além disso,o modelo de fator de atrito variável de Vítkovský et al.(2000). Para a visualização dos resultados, implementou-se o modelo no módulo 7 do Sistema UFC, que trata do cálculo dos transientes hidráulicos.Para a validação domodelo, foram utilizados os dados disponibilizados no trabalho de Soares, Covas e Ramos (2013).Para fins de comparação, foram testadasmaistrês configurações distintas de adutoras.Os resultados obtidos demonstram menores picosde sobrepressãoe subpressãona seção da bomba centrífuga.No caso da seção do reservatório, observa-se um valor constante de pressão igual àquele do reservatório constante durante determinado intervalo de tempo, que varia para cada configuração de adutora, e em seguida a pressão tende a variar e estabilizar em um valor menor do que o do regime permanente inicial.Ocorre também, nesta seção, maior amortecimento da vazão ao considerar esta condição de contorno.Apesar de a condição de contorno clássica apresentar uma abordagem mais conservadora, por mostrar maioresvalores de sobrepressão, esta não condiz apropriadamente com a situação de entrada por cima do reservatório de jusante, sendo esta última mais adequada para o caso de manutenção e operação dos sistemas hidráulicos configurados desta forma.Ademais, a simplificação de reservatório constante pode acarretar em superdimensionamento do sistema hidráulico e de dispositivos atenuadores de golpe de aríete, implicando em maiores custos de orçamento |
| Abstract: | This paper aims at evaluating the effect caused by considering the pipeline connecting through downstream reservoir’s top inlet during hydraulic transient events, presentinga different boundary condition than that classically considered by calculation models. Therefore, a literature review regarding this theme was implemented, exposing the governing equations of transient phenomena, as well as the solution proposed by Method of Characteristics, broadly adopted for one-dimensionaltransient flow solution. Besides, the boundary conditions adopted during this paper’s executionare also shown in the literature review. Then, the used methodology is presented, which makes use of the equations developed by Soares, Covas and Ramos (2013) and the unsteady friction model from Vítkovský et al. (2000)’s work.In order to show the results, this model was implemented into System UFC –Module 7, regarding hydraulic transients’ calculation.For validating the model, the data provided by Soares, Covas and Ramos (2013) was used.For comparison, threemoredistinct pipeline setups were tested.The obtained results show lower positive and negative pressure peaks at the pump section. At the reservoir section, a constant pressure value equal to that from constant reservoir modeling is observed during certain time interval, which varies to each pipeline configuration, and after that the pressure tends to vary and stabilize at a lower value than that from initial steady state. Besides, at this section, a bigger damping in the flow rate happens by considering this boundary condition.Although the classic boundary condition presents a more conservative approach,it does not properly suit the real situation when the pipeline connects through the top inlet of downstream reservoirs, so thelatter is more suitable for maintenance and operation of hydraulic systems that are designed this way.In addition, the simplification of constant downstream reservoir may bring about the hydraulic system’s and protection devices’oversizing, leading to higher design budget. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/56593 |
| Aparece nas coleções: | DEHA - Dissertações defendidas na UFC |
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