Please use this identifier to cite or link to this item:
http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/40019| Type: | Dissertação |
| Title: | Modelagem computacional do transitório hidráulico de redes de distribuição de água utilizando o método lagrangeano das ondas características |
| Title in English: | Computational modeling of the hydraulic transient of water distribution networks using the Lagrangian method of characteristic waves |
| Authors: | Sanders Neto, Vicente de Castro |
| Advisor: | Castro, Marco Aurélio Holanda de |
| Keywords: | Recursos hídricos;Distribuição de água;Golpe de ariete;Wave characteristics method;Water distribution networks;Method of characteristics |
| Issue Date: | 2019 |
| Citation: | SANDERS NETO, V. de C. Modelagem computacional do transitório hidráulico de redes de distribuição de água utilizando o método lagrangeano das ondas características. 2019. 113 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Recursos Hídricos, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | O Método das Ondas Características (WCM, Wave Characteristics Method) é um modelo o que facilita o entendimento físico e o cálculo do golpe de aríete, bem como o dimensionamento de equipamentos de proteção e alívio e a simulação da cavitação e da separação de coluna e, acima de tudo, gera resultados próximos aos do Método das Características (MOC, Method of Characteristics) realizando menos cálculos a cada passo de tempo da simulação. O WCM funciona com base na equação da perda de carga em função da celeridade de Joukovsky, fazendo uma análise do caminhamento, transmissão e reflexão das ondas de pressão do ponto de excitação transiente até as extremidades da adutora ou rede de distribuição de água. Visto que a simulação do transitório hidráulico torna-se mais complexa quando é realizado numa rede malhada ou mista de distribuição de água, este trabalho realizará a modelagem do WCM para simulação computacional do transitório hidráulico numa rede de distribuição de água e comparar com o resultado obtido com MOC identificando vantagens e desvantagens de ambos. Utilizou-se para testes três exemplos disponíveis na literatura, onde o regime permanente é simulado diretamente no programa EPANET. No regime transiente, para os testes do MOC e do WCM, as rotinas dos dois modelos foram implementadas no programa UFC7, que realiza a modelagem computacional do golpe de aríete em Adutoras e Redes de Distribuição de Água. Como resultado a modelagem de cada rede, considerando o fechamento rápido de válvula, o WCM apresentou resultados próximos aos resultados gerados pelo MOC, no que se refere às envoltórias de cargas máximas e mínimas, geradas, trecho a trecho, pelo UFC7. Conclui-se que o WCM gera resultados satisfatórios em comparação ao MOC, necessitando de menos esforço computacional e resultando em valores de mesma grandeza nas envoltórias de carga. Apesar dos problemas com a implementação do WCM em planilha de cálculo, conseguiu-se desenvolver uma rotina em Java que calcule o MOC em redes de distribuição de água. Que permitirá a aplicação em diversos outros problemas de redes, possibilitando uma análise mais rápida e precisa dos resultados do transitório hidráulico. |
| Abstract: | The Wave Characteristics Method (WCM) is a model comes to easy the physical comprehension and the water hammer calculus method, as well as the design of protective devices and the cavitation and column separation simulation; and, above all tasks, generate the results next to the Characteristics Method (MOC), which performs the calculations at each step of the simulation time. The WCM works based on the head loss equation as a function of Joukovsky's celerity, doing an analysis of the movement, transmission and reflection of the pressure waves from the excitation point to the ends of the water distribution network. By the way, this work can be done in a simulation of the computational processing of the hydraulic system in a water network and a result with the result obtained with MOC identifying the advantages and disadvantages of both. For the tests three examples were available in the literature, where the permanent regime is simulated directly in the EPANET program. In the transient regime, for the MOC and WCM tests, as the routines of the two models were implemented in the UFC7 program, which performs a computational model of the water hammer in Pipelines and Water Distribution Networks. As a result of the modeling of each network, considering the rapid placement of the valve, the WCM had results compared to the results generated by the MOC, regarding the estimates of maximum and minimum loads, generated, reach by reach, in UFC7. It is concluded that the WCM presents satisfactory results in relation to the MOC, requiring less computational importance and resulting in values of equal magnitude in the load wrappings. Despite the problems with the implementation of the WCM in spreadsheet calculation, it was possible to elaborate a routine in Java that calculates the MOC in networks of water distribution. What is more difficult than nets, enabling a faster and more accurate analysis of the hydraulic transient results. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/40019 |
| Appears in Collections: | DEHA - Dissertações defendidas na UFC |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 2019_dis_vcsneto.pdf | 4,22 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.