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Publicação
Projeto de uma instalação adutora de abastecimento (estudo numérico)
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
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| 2.14 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
O principal objetivo desta dissertação é o de projeto e dimensionamento de uma insta-
lação adutora de abastecimento.
Inicialmente, procedeu-se a uma pesquisa bibliográfica sobre os fenómenos de transitó-
rios hidráulicos, abordando-se as equações fundamentais do escoamento em regime perma-
nente e transitório em condutas. Para regime transitório apresentam-se os respetivos modelos
matemáticos. Estas equações diferenciais são resolvidas pelo método das características e fi-
nalmente discretizadas. Neste contexto, apresenta-se ainda o código numérico utilizado nesta
dissertação.
Seguidamente, a instalação de abastecimento, exclusivamente gravítica, é dimensionada
para regime permanente. Posteriormente, dimensiona-se a instalação considerando as mano-
bras necessárias para o seu normal funcionamento: 'Entradas em serviço', 'Saídas de serviço' e
'Fornecimento alternado dos reservatórios'.
Para cada manobra apresentam-se as envolventes da cota piezométrica e de pressão mí-
nima concluindo sobre a integridade da instalação e a ocorrência de cavitação.
Para a generalidade dos cenários foi possível definir leis de fecho que evitavam sobre-
pressões elevadas e a ocorrência de cavitação. Para os cenários em que a existência de válvulas
de retenção na instalação motiva a geração de transitórios hidráulicos relevantes introduzi-
ram-se reservatórios de ar comprimido (RAC).
A introdução destes dispositivos de proteção permitiu que em todos os cenários consi-
derados fosse garantida a integridade estrutural da instalação e a não ocorrência de cavitação.
The main objective of this dissertation is the design and sizing of a supply hydraulic installation. Initially, bibliographic research was carried out the phenomena of hydraulic transients, addressing the fundamental equations of flow in steady and transient state in ducts. For transient state, the respective mathematical models are presented. These differential equa- tions are solved by the method of characteristics and finally discretized. Next, the supply installation, exclusively gravitational, is dimensioned for steady state. Subsequently, the installation is dimensioned considering the necessary maneuvers for its normal operation: 'Installation start-up', 'Installation shutdown' and 'Alternate supply of reservoirs'. For each maneuver, the piezometric level and minimum pressure in each section of the installation are presented, concluding about the installation integrity and the occurrence of cavitation. For most scenarios it was possible to define closure laws that prevented high overpres- sures and the occurrence of cavitation. For the scenarios in which the existence of check valves in the installation motivates the generation of relevant hydraulic transients, air cham- bers were introduced. The introduction of these protective devices allowed that in all the scenarios consid- ered the structural integrity of the installation and the non-occurrence of cavitation were guaranteed.
The main objective of this dissertation is the design and sizing of a supply hydraulic installation. Initially, bibliographic research was carried out the phenomena of hydraulic transients, addressing the fundamental equations of flow in steady and transient state in ducts. For transient state, the respective mathematical models are presented. These differential equa- tions are solved by the method of characteristics and finally discretized. Next, the supply installation, exclusively gravitational, is dimensioned for steady state. Subsequently, the installation is dimensioned considering the necessary maneuvers for its normal operation: 'Installation start-up', 'Installation shutdown' and 'Alternate supply of reservoirs'. For each maneuver, the piezometric level and minimum pressure in each section of the installation are presented, concluding about the installation integrity and the occurrence of cavitation. For most scenarios it was possible to define closure laws that prevented high overpres- sures and the occurrence of cavitation. For the scenarios in which the existence of check valves in the installation motivates the generation of relevant hydraulic transients, air cham- bers were introduced. The introduction of these protective devices allowed that in all the scenarios consid- ered the structural integrity of the installation and the non-occurrence of cavitation were guaranteed.
Descrição
Palavras-chave
método das características regimes transitórios reservatório de ar comprimido cavitação