MODELAGEM MATEMÁTICA DO TRANSIENTE HIDRÁULICO APLICADO A UMA ADUTORA NO OESTE DE SANTA CATARINA
DOI:
https://doi.org/10.19123/REixo.v15.n2.03Palavras-chave:
Estudo Analítico-Computacional; Golpe de Aríete; Modelagem Matemática; Transiente Hidráulico.Resumo
A ocorrência de perturbações no escoamento permanente em condutos forçados induz ondas de choque devido à variação de pressão, fenômeno conhecido como Transiente Hidráulico. Essa condição gera tensões internas no fluido, propagadas para a
tubulação, afetando seu funcionamento e especialmente sua segurança operacional. Além disso, pode ocorrer o efeito de Golpe de Aríete, produzindo ruídos e vibrações indesejáveis. Este estudo foi conduzido a partir de uma investigação de campo em uma adutora no Oeste de Santa Catarina, com o objetivo de modelar matematicamente um escoamento transiente provocado por paradas inesperadas da bomba, conforme a Norma ABNT NBR 12215-1 (2017). A metodologia envolveu um estudo analítico por meio do Método das Características e uma análise computacional utilizando o software ANSYS Fluent R19.2®, possibilitando a comparação entre os dois métodos. Os resultados indicaram discrepâncias entre os valores analíticos e computacionais em trechos de maior extensão do duto, enquanto houve convergência nos trechos menores. Esses achados demonstram a validade da modelagem matemática, ao mesmo tempo em que evidenciam suas limitações em sistemas mais complexos. Conclui-se que a modelagem analítica é útil para avaliações preliminares, enquanto a CFD oferece maior precisão em pontos críticos. Como perspectiva futura, sugere-se analisar o desempenho de dispositivos de proteção, como tanques hidropneumáticos, na atenuação dos efeitos transientes.
Referências
AMOAH, S. O. K.; ELBASHIR, M. A. M. Hydraulic Transient in a Pipeline Using Computer Model to Calculate and Simulate Transient. Laund: Thesis (Master of Science)-Division of Water Resources, Department of Building and Environmental Technology, Lund University, 2007.
BECKEITH, S.; CHASE, D. V.; WALTER, G.; KOELLE, E.; METHODS, H.; SAVIC, D. A.; WALSKY, T. M. Advanced Water Distribution Modeling and Management. 1ª. ed. Waterbury: Haestad Press, 1992.
BOULOS, P.; KARNEY, B.; LINGIREDDY, S.; WOOD, D. Hydraulic Transient Guidelines for Protecting Water Distribution Systems. Journal AWWA, p. 111-124, maio 2005.
BRASIL. NBR 12215-1 Projeto de adutora de água para abastecimento público: Conduto forçado. Rio de Janeiro. 2017.
CAMARGO, L. A. O Golpe de Aríete em Condutos - Análise Pelo Metódo das Características. XVI Encontro de Engenheiros de Assistencia Técnica, Joinville, n. 16, out. 1991.
CHAPRA, S. C. Applied Numerical Methods with MATLAB for engineers and scientists. Tradução de Rafael Silva Alípio. 3ª. ed. Porto Alegre: McGral-Hill, 2013.
CHAUDHRY, M. H. Applied Hidraulic transients. New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1979.
FORTUNA, A. D. O. Técnicas Computadoracionais para Dinâmica dos Fluidos. São Paulo: Universidade de São Paulo, 2000. Disponivel em: <https://books.google.com.br/books?id=J9CXhlB96skC&printsec=frontcover&hl=pt-BR&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false>. Acesso em: 20 abr. 2019.
MASIERO JUNIOR, A. Análise de Transientes Hidráulicos em uma Adutora Utilizando o Métodos das Características. Florianópolis: (Projeto de Final de Curso) - Universidade Federal de Santa Catarina, 2008.
MEDITER. Mediter Serviços de Eng e Topografia Ltda. Chapecó: [s.n.], 2019.
MIGUEZ, F. Estudo em CFD do escoamento de líquido e da geração de área efetiva em recheios. Rio de Janeiro: (Projeto de Final de Curso) - Processamento, Gestão e Meio Ambiente na Indústria, UFRJ/EQ, 2008.
POMPEU, R. C. Simulação Numérica e Visualização 3D Interativa de Objetos Sob Fluxos Irrotacionais em Tempo Quase-Real. Curitiba: Tese (Doutorado) - Curso de Mecânica Computacional, Universidade Federal do Paraná, 2010.
SANTOS; CASTRO, A. H. Modelagem Computacional de Transientes Hidráulicos em Sistemas de Recalque. João Pessoa - PB: IV SEREA – Seminário Hispano-Brasileiro sobre Sistemas de Abastecimento Urbano de Água., 2004.
SCHLICHTING, H. Boundary-Layer Theory. Tradução de J. Kestin. 7º. ed. New York: McGraw-Hill, 1979.
TSUTIYA, M. T. Abastecimento de Água. 3ª. ed. São Paulo: Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2006.
TULLIS, J. P. Hydraulics of Pipelines: Pumps, Valves, Cavitation, Transients. Utah State: John Wiley & Sons, Inc., 1989.
WYLIE, E. B.; STREETER, V. L. Fluid Transients. New York: McGraw-Hill Book Company, 1979.
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