Proposição de uma solução simplificada do modelo da coluna rígida de água para a modelagem do esvaziamento de adutoras

Abstract

Este trabalho tem como objetivo propor uma solução simplificada para o modelo da coluna rígida de água aplicado ao esvaziamento de condutos forçados sem admissão de ar. O problema consiste na análise da expansão de uma bolsa de ar enclausurada a montante de uma tubulação inclinada, durante o esvaziamento da coluna líquida que escoa a jusante por uma válvula esfera. Os dados dos experimentos 1, 2, 7 e 10 do trabalho de Coronado-Hernández (2019) e de Fuertes-Miquel et al. (2019) foram utilizados para aplicação e comparação dos resultados obtidos por meio da solução simplificada proposta, assim como pelo método de Euler, Heun e Runge-Kutta. A análise dos resultados teve o auxílio de indicadores, como o Desvio Nash-Sutcliffe, Desvio Quadrático Médio e Desvio Relativo. Após a válvula de jusante do experimento estar plenamente aberta, os desvios relativos passam a estabilizar e/ou reduzir ao longo do tempo de simulação. Ademais, o Método de Euler retornou resultados com menos acurácia comparado aos dados experimentais. Os métodos de Heun e Runge-Kutta possuem os melhores indicadores. Pode-se concluir que, na maioria dos cenários analisados, a solução simplificada retorna indicadores melhores em relação ao Método de Euler.

Keywords

• solução simplificada
• método da coluna rígida de água
• esvaziamento