Modelo Dinâmico Inercial Rígido para Escoamento Transitório Lento em Sistemas de Abastecimento de Água.

Abstract

RESUMOEste texto descreve as etapas para a utilização da estrutura originalmente proposta por Todini e Pilati (1998), no chamado método gradiente (MG). Este método é utilizado paraanálise em regime permanente em instalações com condutos forçados, formulando um modelo dinâmico inercial rígido (MDIR), para a avaliação dosescoamentos transitórios lentos. Para tanto, as bases teóricas para esta nova modelação, justificadas através do equacionamento geral do escoamento fluido em condutos forçados, são apresentadas. Os resultados obtidos pelo MDIR são comparados com os resultados obtidos pelo programa EPANET (Agência Nacional de Proteção Ambiental Norte Americana) que utiliza o método gradiente, com o intuito de demonstrar o efeito da inércia. As discussões sobre a importância de incorporar o efeito de inércia são apresentados por meio de estudos de caso. Os resultados demonstram as vantagens do modelo proposto na formulação não inercial na análise de manobras lentas. Desde que a estrutura global do MG seja preservada, o novo método pode ser facilmente implementado em modelos baseados neste método. Na sua forma original, a convergência numérica é devido ao processo de minimização de resíduos: no MDIR, a convergência evolui com o tempo (convergência no tempo) em que o fenómeno é descrito fisicamente de uma condição inicial para qualquer outra condição. Palavras Chave: Método gradiente. Transitórios lentos. Modelo dinâmico inercial rígidoThis text describes the stages for the use of the structure originally proposed by Todini and Pilati (1998), in the so-called gradient method (GM). The method is used for analysis in a steady state regime in facilities with penstocks fomulating an inertial rigid dynamic model (MDIR-modelo dinâmico inercial rígido), to evaluate the slow transient flows. For this purpose the theoretical bases for this new modeling, justified by the general examination of liquid flow in penstocks are presented. The results obtained using MDIR are compared to the results obtained by the EPANET program (U S Environmental Protection Agency, which uses the gradient method to demonstrate the effect of inertia. The discussions about the importance of incorporating the effect of inertia are shown in case studies. The results demonstrate the advantages of the model proposed for the non-inertial formulation in the analysis of slow maneuvers. As long as the global structure of the GM is preserved, the new method can easily be implemented in models based on this method. In its original form the numerical convergence is due to the process of minimizing wastes in the MDIR, convergence evolves over the time (convergence in time) in which the phenomenon is described physically from an initial condition to any other condition. . ABSTRACT 534RBRH vol. 20 n o .2 Porto Alegre abr./jun. 2015 p. 533 -542