Atualmente, os avanços tecnológicos, especialmente dos recursos computacionais, possibilitam a realização de cálculos cada vez mais complexos. Em função destes avanços, transitórios hidráulicos antes desprezados ou estimados de forma rudimentar já podem ser calculados, especialmente nos casos em que o comportamento dos transitórios é crítico. Assim, torna-se necessário o desenvolvimento de métodos de cálculo que permitam prever quantitativamente tais transitórios uma vez que não há solução analítica para este problema. Neste trabalho são estudadas as condições de contorno para a utilização do modelo rígido de coluna líquida e sua respectiva solução numérica para o cálculo de transitórios durante o enchimento de uma tabulação com ramificação. Os modelos matemáticos foram testados em laboratório sob diversas condições, comprovando a viabilidade da utilização das ferramentas teóricas e numéricas desenvolvidas. / Nowadays there have been many technological advances, especially related to computational resources, that make possible more complex and huge calculations. Due to these advances, the evaluation of hydraulics transients, which have been disregarded or roughly estimated, is allowed to be more precisely performed especially when transient phenomena have significant importance. Then, the development of calculating methods that evaluates these transients effects becomes necessary once the analitic solution to these problems does not exist. This work presents the study of the boundary conditions of the rigid model applied to the fluid column and its numeral solution in order to calculate the transient behavior during filling of pipeline with ramifications. The results of mathematical models were compared with those from laboratory experiments under several conditions proving the feasibility of theoretical and numeral models.

Atualmente, os avanços tecnológicos, especialmente dos recursos computacionais, possibilitam a realização de cálculos cada vez mais complexos. Em função destes avanços, transitórios hidráulicos antes desprezados ou estimados de forma rudimentar já podem ser calculados, especialmente nos casos em que o comportamento dos transitórios é crítico. Assim, torna-se necessário o desenvolvimento de métodos de cálculo que permitam prever quantitativamente tais transitórios uma vez que não há solução analítica para este problema. Neste trabalho são estudadas as condições de contorno para a utilização do modelo rígido de coluna líquida e sua respectiva solução numérica para o cálculo de transitórios durante o enchimento de uma tabulação com ramificação. Os modelos matemáticos foram testados em laboratório sob diversas condições, comprovando a viabilidade da utilização das ferramentas teóricas e numéricas desenvolvidas. / Nowadays there have been many technological advances, especially related to computational resources, that make possible more complex and huge calculations. Due to these advances, the evaluation of hydraulics transients, which have been disregarded or roughly estimated, is allowed to be more precisely performed especially when transient phenomena have significant importance. Then, the development of calculating methods that evaluates these transients effects becomes necessary once the analitic solution to these problems does not exist. This work presents the study of the boundary conditions of the rigid model applied to the fluid column and its numeral solution in order to calculate the transient behavior during filling of pipeline with ramifications. The results of mathematical models were compared with those from laboratory experiments under several conditions proving the feasibility of theoretical and numeral models.

O escoamento hidrodinâmico é descrito por meio das equações da continuidade e da quantidade de movimento em conjunto com as condições iniciais e de contorno. Neste trabalho de pesquisa, o escoamento não permanente na saída de um canal retangular curto de declividade nula, resultante da abertura rápida de uma comporta foi experimentalmente investigado. Para determinar o coeficiente de pressão e o comprimento do trecho a montante da comporta com distribuição de pressão não hidrostática, usou-se um modelo unidimensional, descrito pelas equações de Saint Venant, para representar o fenômeno. Utilizou-se o método de Lax-Wendroff para obter as curvas características do fenômeno e compará-las com os resultados obtidos experimentalmente. Várias comparações foram feitas possibilitando a avaliação de valores para os parâmetros que definem a região com distribuição de pressão não hidrostática. Os resultados calculados para os valores de parâmetros constantes, estão de acordo com os resultados experimentais. Os resultados experimentais ajustam-se melhor quando os valores dos parâmetros variam no decorrer do tempo. / The hydrodynamic flow is described by means of the equations of the continuity and momentum together with the initial conditions, the boundary conditions. In this research work, the unsteady flow at the exit of a short rectangular channel of zero slope, resulting from the fast opening of a floodgate was investigated experimentally. For determining the pressure coefficient and the length of the upstream reach of the floodgate with non-hydrostatic pressure distribution, a one-dimensional model described by Saint Venant equations is used to represent the phenomenon. The Lax-Wendroff method was used to obtain the curves characteristics of the phenomenon and to compare them with the results obtained experimentally. Several comparisons were made to facilitate the evaluation of values for the parameters that define the region with non-hydrostatic pressure distribution. The results calculated for the values of constant parameters are in agreement with the experimental results. The experimental results are better adjusted when the values of the parameters vary in elapsing of the time.

O escoamento hidrodinâmico é descrito por meio das equações da continuidade e da quantidade de movimento em conjunto com as condições iniciais e de contorno. Neste trabalho de pesquisa, o escoamento não permanente na saída de um canal retangular curto de declividade nula, resultante da abertura rápida de uma comporta foi experimentalmente investigado. Para determinar o coeficiente de pressão e o comprimento do trecho a montante da comporta com distribuição de pressão não hidrostática, usou-se um modelo unidimensional, descrito pelas equações de Saint Venant, para representar o fenômeno. Utilizou-se o método de Lax-Wendroff para obter as curvas características do fenômeno e compará-las com os resultados obtidos experimentalmente. Várias comparações foram feitas possibilitando a avaliação de valores para os parâmetros que definem a região com distribuição de pressão não hidrostática. Os resultados calculados para os valores de parâmetros constantes, estão de acordo com os resultados experimentais. Os resultados experimentais ajustam-se melhor quando os valores dos parâmetros variam no decorrer do tempo. / The hydrodynamic flow is described by means of the equations of the continuity and momentum together with the initial conditions, the boundary conditions. In this research work, the unsteady flow at the exit of a short rectangular channel of zero slope, resulting from the fast opening of a floodgate was investigated experimentally. For determining the pressure coefficient and the length of the upstream reach of the floodgate with non-hydrostatic pressure distribution, a one-dimensional model described by Saint Venant equations is used to represent the phenomenon. The Lax-Wendroff method was used to obtain the curves characteristics of the phenomenon and to compare them with the results obtained experimentally. Several comparisons were made to facilitate the evaluation of values for the parameters that define the region with non-hydrostatic pressure distribution. The results calculated for the values of constant parameters are in agreement with the experimental results. The experimental results are better adjusted when the values of the parameters vary in elapsing of the time.