Orientador: Paulo Vatavuk / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T08:44:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schroder_FranciscoCarlos_M.pdf: 3459488 bytes, checksum: a1a920f7c561f9c61836a4366dc4a636 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O objetivo deste trabalho é pesquisar e esclarecer as divergências dos valores de rugosidade equivalente de tubos comerciais de diferentes materiais, notadamente os de aço e ferro, que são mais comuns em aplicações industriais e de saneamento, no transporte de líquidos. Como estes valores muitas vezes não são coincidentes, apesar de originarem de materiais e processos similares, geram dúvidas quando de sua escolha para formulação do fator de atrito, que é utilizado para o cálculo de perdas de carga distribuídas em sistemas de bombeamento. O trabalho propõe recomendações para melhorar a estimativa da rugosidade em tubos metálicos rugosos, baseado em casos reais de dimensionamento de perdas por atrito em projetos de bombeamento de água / Abstract: The objective of this study is to investigate and to clarify the differences in the values of equivalent roughness of commercial pipes of different materials especially the steel and iron pipes that are more common in industrial and sanitation applications for transport of liquids. Since these values do not coincide despite similar of materials and processes inaccuracy in the formulation of the friction factor can occur, they create doubts when comes the choice for the formulation of the friction factor, which is used to calculate pressure drops distributed in pumping systems. This work proposes recommendations for improving the estimate of roughness in metallic tubes based on real cases rough sizing of friction loss in water pumping projects / Mestrado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil

[pt] O núcleo de um reator rápido, tipo LMFBR, é composto de feixes hexagonais de barras de arranjo triangular com espaçadores helicoidais. Neste trabalho, foi feita uma análise hidráulica dos subcanais lateral e de canto, que juntamente com o interno, compõem o feixe. Foram realizadas medidas de queda de pressão, vazão e temperatura para o escoamento de água, nos dois tipos de subcanais, isolados geometricamente. Desta forma, obteve-se, a variação do fator de atrito, como função do número de Reynolds, bem como a razão entre os fatores de distribuição do escoamento, para os subcanais, lateral e de canto. Os parâmetros geométricos utilizados foram: diâmetro de barra 10,4 mm e 8,01 mm, passo axial 160 mm e 80 mm, faixa de número de Reynolds de 100 a 30.000. / [en] The core of LMFBR type fast reactors, is composed by hexagonal pin bundles arranged in triangular arrays with helicoidal spacers. In this work, a hidraulic analysis has been carried on for the edge an the corner subchannel flows. Pressure drop, flow and temperature measurement purpose. Thus, the friction and the flow split factors, as function of reynolds number, have been computed for the above flows. The following geometrical parametres were considered: 10,04 mm and 8,01 mm bar diameters, 160 mm and 80 mm axial lead lengths and Reynolds number range from 100 to 30.000.

SILVA, F. I. L. Análise de comparação entre elitismos na calibração de fatores de atrito em redes hidráulicas por meio do método transiente inverso com aplicação de algoritmo genético. 2017. 111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Recursos Hídricos, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-09-12T17:23:35Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf: 2946864 bytes, checksum: 44409fd6978ae5f8244a2a0fc63e777c (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Icaro, Existe uma orientação para que normalizemos as dissertações e teses da UFC, em suas paginas pré-textuais e lista de referencias, pelas regras da ABNT. Por esse motivo, sugerimos consultar o modelo de template, para ajudá-lo nesta tarefa, disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/templates/ Vamos agora as correções sempre de acordo com o template: 1. Na folha de aprovação falta colocar a informação título de mestre em:XXXXXX e a área de concentração. 2. Já que vc fez listas separadas coloque o termo LISTA DE FIGURAS substituindo lista de ilustrações. Substitua os dois pontos por hífen para separar a numeração das figuras do título. Ex Figura 3.1 - Algoritmo genético típico Nas listas de figuras e tabelas observe o alinhamento da margem que deve ser igual ao que vc fez na lista de abreviaturas e siglas. De modo que quando aumentar o número de dígitos das figuras elas fiquem no mesmo alinhamento de quando tinham menos dígitos. Ex Figura 6.9 e 6.10 e as Tabela 6.9 e 6.10. Nas LISTA DE FIGURAS e LISTA DE TABELAS, Quando o título da figura ou da tabela não couber na mesma linha, sua continuação deve ficar na mesma margem da primeira letra da linha de cima e não voltar para a margem do F de Figura ou do T de Tabela. 3. No sumário não dê recuo na margem. Observe o alinhamento a esquerda, uso de negrito, maiúsculo e itálico nas seções de acordo com template. 4. Na lista de REFERÊNCIAS a palavra deve ser centralizada na folha. Ao abreviar as edições dos livros use a forma 2. ed. corrija em toda a lista onde aparecer a informação de edição. Nas referencias de livros a ordem dos elementos deve ser local de publicação: nome de editora, data de publicação. Qualquer dúvida estou a disposição. Att. Marlene Rocha 3366-9620 mmarlene@ufc.br on 2017-09-13T12:17:31Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-09-15T11:32:21Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf: 2946864 bytes, checksum: 44409fd6978ae5f8244a2a0fc63e777c (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Neusa: devolvo como vc pediu. on 2017-09-15T12:11:10Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-09-15T12:34:54Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf.pdf: 2870997 bytes, checksum: c52dedabde2a98548c62103c0c2feb27 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Ícaro: Falta ainda corrigir de acordo com template http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/templates/ 1. Resumo e Abstract não devem ter parágrafo. Devem ser alinhados a esquerda. Retire parágrafo da primeira linha. 2. Na lista de Figuras, a 6.2 está fora do alinhamento da margem. 3. O sumário deve ser todo em negrito com exceção das seções quaternárias (4 dígitos) que ficam só em itálico. O sumário continua sem alinhamento da margem. Deixe bastante espaço entre o algarismo 1 e a palavra Introdução, de modo que esse espaço seja suficiente para quando aumentarem o numero de dígitos das seções estas fiquem com o mesmo alinhamento. Sendo assim, a letra A de Aspectos gerais, fica em baixo do I de INTRODUÇÃO, assim como o M de Método de tentativa e erro deve ficar em baixo da letra I de INTRODUÇÃO. Ou seja, no mesmo alinhamento da margem. O C de CONCLUSÕES deve ficar no mesmo alinhamento da margem do I de INTRODUÇÃO. E o R de REFERENCIAS também na mesma margem e em baixo do C de CONCLUSÕES. Qualquer dúvida estou a disposição Marlene on 2017-09-15T14:27:39Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-10-18T13:54:54Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf: 2873584 bytes, checksum: b9b26e4e21ad8e9a363117297c9d7e58 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Francisco, Seu trabalho ficou desconfigurado a partir da folha de dedicatória. Uma folha está subindo para a outra. Corrija por favor. No mais tudo certo. Marlene mmarlene@ufc.br on 2017-10-20T17:21:37Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-10-24T11:41:57Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf: 2871661 bytes, checksum: 586de76c264e3316eaf2ba5ef73cfa24 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-11-07T19:05:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf: 2871661 bytes, checksum: 586de76c264e3316eaf2ba5ef73cfa24 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-07T19:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf: 2871661 bytes, checksum: 586de76c264e3316eaf2ba5ef73cfa24 (MD5) Previous issue date: 2017-07-13 / For some time, due to its complexity, the calibration of parameters in transient hydraulic networks was neglected. However, studies related to this phenomenon, especially with respect to the friction factor have been growing in recent times. Simulations of the equilibrium conditions of a hydraulic distribution network become one of the most important steps in the technical analysis of water supply systems. In order to identify and estimate the parameters of a hydraulic network, from observed data of transient loads, a computational model was developed. In general, the physical parameters of the network such as friction factors, absolute roughness, diameters and the identification, measurement and quantification of leaks are unknown quantities. This work aims at the identification and calibration of the friction factors by means of a combination of the Inverse Transient Method - MTI - with the Genetic Algorithm - AG. Next to this combination was used the Method of Characteristics - MOC - to solve the equations of the flow in permanent and transient regime in networks of pipes. The hypothetical hydraulic net under analysis consists of eight variable demand nodes, ten tubes and a quota reservoir equivalent to 60m, being submitted to a 30s transient. The analyzes were performed through programs that apply the technique of optimization of the genetic algorithm to find the optimal values ​​of the hydraulic load in the observed node. A comparative study will be carried out between two types of elitism in order to evaluate the effects produced in the identification and calibration of the friction factors in transient conditions. The steady state conditions are known. Five elitism rates were applied to each initial population in order to analyze the influence on the calibration result. Elitism 2 presented smaller errors than elitism 1, both for the average processing and for better processing, even with higher objective functions. The rate of best efficiency for the application of elitism 1 and 2 was 70%. The hydraulic transient is directly related to the definition of the parameters of the genetic algorithm. / Durante algum tempo, devido a sua complexidade, a calibração de parâmetros em redes hidráulicas em regime transiente foi negligenciada. Entretanto, os estudos relacionados a esse fenômeno, sobretudo no que diz respeito ao fator de atrito vêm crescendo nos últimos tempos. As simulações das condições de equilíbrio de uma rede de distribuição hidráulica tornam-se uma das etapas mais importantes na análise técnica de sistemas de abastecimento de água. Com o fito de identificar e estimar os parâmetros de uma rede hidráulica, a partir de dados observados de cargas transientes, desenvolveu-se um modelo computacional. De uma maneira geral, os parâmetros físicos da rede como fatores de atrito, rugosidades absolutas, diâmetros e a identificação, mensuração e quantificação de vazamentos são grandezas desconhecidas. Este trabalho tem como escopo a identificação e calibração dos fatores de atrito por meio de uma combinação do Método Transiente Inverso – MTI – com o Algoritmo Genético – AG. Junto a essa combinação utilizou-se o Método das Características – MOC – para resolução das equações do escoamento em regime permanente e transiente em redes de tubulações. A rede hidráulica hipotética em análise é formada por oito nós de demanda variável, dez tubos e um reservatório de cota equivalente a 60m, sendo submetida a um transiente de 30s. As análises foram realizadas através de programas que aplicam a técnica de otimização do algoritmo genético para encontrar os valores ótimos da carga hidráulica no nó observado. Será trabalhado o estudo comparativo entre dois tipos de elitismo com a finalidade de avaliar os efeitos produzidos na identificação e calibração dos fatores de atrito em condições transientes. As condições de regime permanente são conhecidas. Aplicaram-se cinco taxas de elitismo à cada população inicial, de modo a analisar a influência no resultado da calibração. O elitismo 2 apresentou erros menores do que o elitismo 1, tanto para a média dos processamentos como para o melhore processamento, mesmo apresentando funções objetivo maiores. A taxa de melhor eficiência para a aplicação do elitismo 1 e 2 foi a de 70%. O transiente hidráulico tem relação direta com a definição dos parâmetros do algoritimo genético.

Orientadores: Vivaldo Silveira Junior, Javier Telis Romero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:00:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gratao_AnaCarolinaAmaral_D.pdf: 2034155 bytes, checksum: 7a7cc4a961cab6b38ae3dc5ee5f3f9d8 (MD5) Previous issue date: 2006 / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Elevados nÃveis de pressÃo provocados pelo desligamento de bombas sÃo responsÃveis pelo elevado Ãndice de danos estruturais em adutoras. Um controle efetivo destas perdas requer um melhor dimensionamento do sistema ou dos dispositivos de atenuaÃÃo do golpe de arÃete. Esse ajuste depende das formulaÃÃes propostas para as equaÃÃes de continuidade e momento do golpe de arÃete. Neste sentido, a consideraÃÃo de modelos mais precisos tem se revelado Ãtil para o dimensionamento de sistemas hidrÃulicos. Muitas anÃlises tÃm sido feitas para transientes provocados por fechamento ou abertura de vÃlvulas, mas poucos avanÃos tÃm sido feitos na anÃlise de transientes provocados pelo desligamento de bombas. Assim, o principal objetivo deste trabalho à implementar um programa computacional que leve em consideraÃÃo formulaÃÃes de fator de atrito variÃvel e comportamento mecÃnico de condutos plÃsticos em transientes provocados por desligamento de bomba em adutoras. Resultados satisfatÃrios foram obtidos para um modelo hidrÃulico que considere o comportamento viscoelÃstico dos tubos. Os modelos de atrito variÃvel nÃo apresentaram resultados satisfatÃrios para esse tipo de evento transiente. / Elevated pressures caused by sudden and unexpected shutdown of pumps are usually responsible for structural damage in water pipes. An effective control of these losses requires an adequate designing of system or devices whose purpose is relieving the water hammer effects. This adjustment depends on the proposed formulations for the equations of continuity and momentum of the water hammer phenomenon. In this sense, the consideration of more accurate models has been useful for the designing of hydraulic systems. Many analyses have been made for transients caused by opening or closing of valves, but little progress has been made in the analysis of transients caused by sudden and unexpected shutdown of pumps. Thus, the main objective of this work is to implement a computational program that takes into consideration formulations of variable friction term and mechanical behavior of plastic pipes in transients caused by sudden pump shutdown in water pipe. Satisfactory results were obtained for a hydraulic model that considers the viscoelastic behavior of the pipes. The variable friction models showed no satisfactory results for this type of transient event.

O dimensionamento hidráulico de sistemas de irrigação requer a quantificação da perda distribuída de carga ao longo da tubulação, sendo que este parâmetro depende de características do escoamento e da tubulação. A rugosidade da superfície interna de tubos e um parâmetro importante nas estimativas de perda de carga, entretanto os valores tabelados de rugosidade foram obtidos ha muito tempo e podem não refletir com precisão a rugosidade da parede interna dos tubos comerciais atuais. Alterações no material e nos processos de fabricação dos tubos, associados a ausência de dados atualizados de rugosidade, podem implicar em estimativas incorretas de perda de carga. Supõe-se que a rugosidade média da superfície de tubos comerciais utilizados em irrigação pode ser determinada em laboratório utilizando rugosimetro de bancada, desde que os parâmetros de amplitude das irregularidades da superfície do tubo sejam conhecidos. O presente estudo visou estabelecer os parâmetros e procedimentos para a representação da rugosidade da superfície de tubos plásticos para irrigação mediante utilização de um rugosimetro de bancada. A avaliação consistiu da determinação dos parâmetros de rugosidade Ra, Rc, Rq, Ry, Rt e Pcu em 25 corpos de prova por diâmetro para PVC e 20 corpos de prova por diâmetro de polietileno estudado, com medições feitas na direção longitudinal e transversal do tubo, totalizando 400 medições de perfil. Foram realizadas estimativas de perda de carga pela equação de Darcy-Weisbach, com fator de atrito (f) calculado a partir da equação de Swamee. A rugosidade da superfície interna de tubos de PVC e PEBDL utilizados em irrigação foi determinada satisfatoriamente utilizando rugosimetro de bancada. Evidenciou-se diferença significativa dos parâmetros de rugosidade (Ra, Rq, Rc e Ry) entre os diâmetros nominais dos tubos de PEBDL, e portanto, entende-se que a adoção de valores de rugosidade específicos para cada diâmetro contribui para a qualidade das estimativas de perda de carga. Os parâmetros Rc e Ra destacaram-se como a melhor opção para representar a rugosidade de tubos de PVC e PEBDL, respectivamente. A rugosidade média para tubos de PVC e PEBDL foi de 4,431 ?m e 3,143 ?m, respectivamente. / The friction head loss along pipelines is required to the hydraulic design of irrigation systems and that parameter relies on the flow conditions and pipe\'s characteristics. The internal surface roughness of pipes is an essential parameter to estimate head losses. However, the reference values of roughness were obtained long ago and may not represent properly the surface roughness of the current materials. Changes in material and manufacturing processes of pipes combined to outdated data may result in wrong values of head loss. Rugosimeters are measuring instruments that can be used to determine the surface roughness of irrigation pipes, but there is a challenge to select the proper parameter to represent the roughness of each surface. The best choice depends on several aspects and must be studied according to each situation. This study aims to define a protocol for determining the internal surface roughness of polyethylene and PVC pipes based on the use of a rugosimeter. Since several output parameters can be used to represent the roughness, the best parameters to represent the roughness of each material must be specified. The following output parameters were studied Ra, Rc, Rq, Ry, Rt e Pcu. Twenty-five samples of PVC and twenty samples of polyethylene were assessed, both in longitudinal and transversal directions, thus 400 measurements were accomplished. The Darcy-Weisbach equation was employed to estimate friction head loss and the Swamee equation to the friction head loss coefficient (f). The internal surface roughness of PVC and polyethylene pipes was properly determined by the rugosimeter. The rugosimeter\'s output parameters (Ra, Rq, Rc and Ry) varied according to the diameter of polyethylene pipes, hence a single value of roughness should not be used for different diameters of polyethylene pipes. The Rc and Ra were the best parameters to represent the roughness of PVC and polyethylene pipes, respectively. The mean roughness of the PVC and polyethylene pipes were 4.431 and 3.143 ?m, respectively.

Submitted by Nara Lays Domingues Viana Oliveira (naradv) on 2015-06-23T18:20:38Z No. of bitstreams: 1 DANIELDEITOS.pdf: 2301580 bytes, checksum: 0e88198dccb50c04a43cba524f61d255 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-23T18:20:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIELDEITOS.pdf: 2301580 bytes, checksum: 0e88198dccb50c04a43cba524f61d255 (MD5) Previous issue date: 2012-06 / Banco Santander / Banespa / Este trabalho apresenta uma análise do desempenho hidráulico do lado do escoamento do ar de uma nova geometria de tubos para evaporadores de túneis de congelamento. Estes evaporadores são trocadores de calor de tubo-aletados e fluxo cruzado. A nova geometria dos tubos consiste em um perfil tipo gota, que é testada e comparada com tubos circulares, já estudados e com resultados disponíveis na literatura. O objetivo do trabalho é determinar experimentalmente valores para perda de carga para as duas geometrias, comparar os resultados e apontar a geometria que apresenta as melhores características de perda de carga. É apresentada uma ampla revisão feita na literatura disponível sobre estudos realizados com relação ao efeito de diversos parâmetros no desempenho destes trocadores de calor, entre eles a geometria dos tubos, e os resultados indicam que tubos elípticos e achatados apresentam melhor desempenho térmico e menor perda de carga quando comparados com os tradicionais tubos circulares. O procedimento de cálculo para perda de carga para trocadores de calor tubo-aletados, também é apresentado. Para os evaporadores testados, foram mantidos constante o espaçamento entre tubos e o espaçamento entre aletas, variando apenas a geometria do tubo. As aletas usadas foram do tipo plana. Os testes foram realizados em túnel de vento construído em conformidade com a norma ANSI/ASHRAE 51-1999. Um ventilador gera um fluxo de ar que passa pela serpentina aletada e uma placa de bocais. Para diferentes velocidades de ar são obtidas a perda de carga no trocador de calor, as temperaturas médias de entrada e saída para o ar, a velocidade e a vazão de ar. Os resultados da perda de carga em função da velocidade do ar mostram que os tubos tipo gota tem desempenho hidráulico superior aos tubos circulares. Foi obtida uma redução média da perda de carga de 26% e do fator de atrito de 16%, comparando o tubo tipo gota com o tubo circular, para os ensaios realizados com regimes de escoamento que vão do laminar ao de transição. Uma análise da potência de ventilação mostrou novamente uma vantagem dos tubos tipo gota e na análise de uma situação real para um modelo de túnel de congelamento, os tubos tipo gota apresentaram uma redução da potência de ventilação total de 12,87%, quando comparado com os tubos circulares. Os modelos são ferramentas importantes para o projeto de trocadores de calor, assim foram analisadas diferentes correlações para predição do coeficiente de atrito do escoamento do ar através das aletas e comparadas com os dados experimentais. Verificou-se que a correlação de Gray e Webb (1986) foi a que melhor se ajustou, com um erro médio de 15% e a dispersão entre os valores medidos e calculados de 31% para tubos circulares e de 50% para o tipo gota. / This study presents an analysis of hydraulic performance of the air side for a new tube geometry of evaporators used in freezing tunnel. These evaporators are heat exchangers with finned tubes and air in cross flow. The new geometry consists in a wing profile tube that is tested and compared to circular tubes, which are already studied and with available results in literature. The objective of this work is determining experimentally the pressure drop for both geometries, comparing the results and pointing out the geometry that shows the best features for pressure drop. A comprehensive literature review is also presented and it focuses on studies concerning the effects of several parameters in these heat exchangers performance, including tube geometry. Several results have shown that elliptical tubes have better thermal performance and lower pressure drop when compared to the conventional circular tube. A review of the procedures calculation for fin-tube heat exchangers pressure drop is shown. For the evaporators tested, the spacing between tubes and fins, was kept constant by varying only the tube geometry and the fins were flat. The tests were carried out in a wind tunnel, built in accordance with ANSI/ASHRAE 51-1999. A fan generates an air flow that passes through the finned coil and a nozzle plate. For different air velocities and the pressure drop in the heat exchanger, input and output average air temperature, the velocity and flow of the air were registered. The results showed the dependence on the air velocity and that wing profile tubes have better hydraulic performance than circular tubes. An average reduction of 26% for pressure drop and 16% for friction factor for wing tubes were obtained in comparison to circular tubes, in tests in the regimes from laminar to transition flow. An analysis of ventilation power showed the advantage of wing tubes, and the evaluation of a real situation, on a freezing tunnel, the wing tubes show an average reduction of 12,87 % for total ventilation power when compared with circular tubes. The theoretical models are important tools for designing the evaporator, and in this study some correlations were evaluated to prediction of the air flow friction factor and were compared to experimental results. The Gray and Webb correlation (1986) presented the best fit, with 15% of average error and the dispersion between the measured and calculate values was 31% for circular tubes and 50% for wing tubes.

O dimensionamento hidráulico de sistemas de irrigação requer a quantificação da perda distribuída de carga ao longo da tubulação, sendo que este parâmetro depende de características do escoamento e da tubulação. A rugosidade da superfície interna de tubos e um parâmetro importante nas estimativas de perda de carga, entretanto os valores tabelados de rugosidade foram obtidos ha muito tempo e podem não refletir com precisão a rugosidade da parede interna dos tubos comerciais atuais. Alterações no material e nos processos de fabricação dos tubos, associados a ausência de dados atualizados de rugosidade, podem implicar em estimativas incorretas de perda de carga. Supõe-se que a rugosidade média da superfície de tubos comerciais utilizados em irrigação pode ser determinada em laboratório utilizando rugosimetro de bancada, desde que os parâmetros de amplitude das irregularidades da superfície do tubo sejam conhecidos. O presente estudo visou estabelecer os parâmetros e procedimentos para a representação da rugosidade da superfície de tubos plásticos para irrigação mediante utilização de um rugosimetro de bancada. A avaliação consistiu da determinação dos parâmetros de rugosidade Ra, Rc, Rq, Ry, Rt e Pcu em 25 corpos de prova por diâmetro para PVC e 20 corpos de prova por diâmetro de polietileno estudado, com medições feitas na direção longitudinal e transversal do tubo, totalizando 400 medições de perfil. Foram realizadas estimativas de perda de carga pela equação de Darcy-Weisbach, com fator de atrito (f) calculado a partir da equação de Swamee. A rugosidade da superfície interna de tubos de PVC e PEBDL utilizados em irrigação foi determinada satisfatoriamente utilizando rugosimetro de bancada. Evidenciou-se diferença significativa dos parâmetros de rugosidade (Ra, Rq, Rc e Ry) entre os diâmetros nominais dos tubos de PEBDL, e portanto, entende-se que a adoção de valores de rugosidade específicos para cada diâmetro contribui para a qualidade das estimativas de perda de carga. Os parâmetros Rc e Ra destacaram-se como a melhor opção para representar a rugosidade de tubos de PVC e PEBDL, respectivamente. A rugosidade média para tubos de PVC e PEBDL foi de 4,431 ?m e 3,143 ?m, respectivamente. / The friction head loss along pipelines is required to the hydraulic design of irrigation systems and that parameter relies on the flow conditions and pipe\'s characteristics. The internal surface roughness of pipes is an essential parameter to estimate head losses. However, the reference values of roughness were obtained long ago and may not represent properly the surface roughness of the current materials. Changes in material and manufacturing processes of pipes combined to outdated data may result in wrong values of head loss. Rugosimeters are measuring instruments that can be used to determine the surface roughness of irrigation pipes, but there is a challenge to select the proper parameter to represent the roughness of each surface. The best choice depends on several aspects and must be studied according to each situation. This study aims to define a protocol for determining the internal surface roughness of polyethylene and PVC pipes based on the use of a rugosimeter. Since several output parameters can be used to represent the roughness, the best parameters to represent the roughness of each material must be specified. The following output parameters were studied Ra, Rc, Rq, Ry, Rt e Pcu. Twenty-five samples of PVC and twenty samples of polyethylene were assessed, both in longitudinal and transversal directions, thus 400 measurements were accomplished. The Darcy-Weisbach equation was employed to estimate friction head loss and the Swamee equation to the friction head loss coefficient (f). The internal surface roughness of PVC and polyethylene pipes was properly determined by the rugosimeter. The rugosimeter\'s output parameters (Ra, Rq, Rc and Ry) varied according to the diameter of polyethylene pipes, hence a single value of roughness should not be used for different diameters of polyethylene pipes. The Rc and Ra were the best parameters to represent the roughness of PVC and polyethylene pipes, respectively. The mean roughness of the PVC and polyethylene pipes were 4.431 and 3.143 ?m, respectively.

Atualmente, com base na anÃlise computacional, avaliaÃÃes mais precisas vÃm sendo possÃveis em estudos de dimensionamento de redes de abastecimento de Ãgua. O transiente hidrÃulico à um fenÃmeno que pode afetar toda rede de escoamento forÃado. A compreensÃo deste fenÃmeno e a constante busca de soluÃÃes para evitar seus efeitos danosos acarretam avanÃos tecnolÃgicos significativos, principalmente atravÃs da aplicaÃÃo dos mÃtodos computacionais. O presente trabalho consiste em utilizar o MÃtodo Transiente Inverso (MTI) com um algoritmo genÃtico para a calibraÃÃo das rugosidades absolutas das tubulaÃÃes de duas redes de distribuiÃÃo de Ãgua utilizando quatro tipos de manobras diferentes, atravÃs de parÃmetros genÃticos. O estudo foi feito em duas redes fictÃcias, mas com caracterÃsticas fÃsicas de redes reais. Foi analisado a influencia de manobras de vÃlvulas na identificaÃÃo das rugosidades em tubulaÃÃes de redes de distribuiÃÃo de Ãgua. As simulaÃÃes foram feitas variando dois tipos de seleÃÃo: com elitismo e sem elitismo, considerando os indicadores de eficiÃncia: Erro MÃdio Relativo (EMR), Erro Relativo (ER) e FunÃÃo Objetivo (FO), onde os resultados da Rede A se mostraram melhores para o Erro Relativo (ER) com elitismo nas quatro manobras. Na rede B, o melhor indicador de eficiÃncia para a calibraÃÃo das quatro manobras foi o Erro MÃdio Relativo (EMR) com elitismo e que os indicadores Erro Relativo (ER) e FunÃÃo Objetiva (FO) variam conforme a manobra analisada. / Currently, based on computational analysis, more accurate assessments have been possible in studies of design of water supply networks. The hydraulic transient is a phenomenon that can affect all forced drainage system. Understanding this phenomenon and the constant search for solutions to avoid its harmful effects cause significant technological advances, principally through the application of computational methods. The present work is to use the Transient Inverse Method (TIM) with a genetic algorithm to calibrate the absolute roughness of pipes of two water distribution networks using four different types of maneuvers through genetic parameters. The study was done in two fictitious networks, but with physical characteristics of real networks. We analyzed the influence of valves maneuvers in the identification of roughness in pipes of water distribution networks. The simulations were made by varying two types of selection: elitism with and without elitism, considering the efficiency indicators: Average Relative Error (EMR), Relative Error (RE) and Objective Function (OF), where the results of the Network proved best for the relative error (RE) with elitism in four maneuvers. In network B, the best indicator of efficiency for the calibration of the four maneuvers was the mean relative error (EMR) with elitism and the indicators Relative Error (RE) and Objective Function (OF) vary according to the analyzed maneuver.

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2017-07-25T14:24:04Z No. of bitstreams: 1 2009 - Eduardo Rangel Braga.pdf: 1956266 bytes, checksum: ae6382d24285821071b6ba5bbba30198 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-25T14:24:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009 - Eduardo Rangel Braga.pdf: 1956266 bytes, checksum: ae6382d24285821071b6ba5bbba30198 (MD5) Previous issue date: 2009-09-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior, CAPES, Brasil. / The need for technological advances in the operation of drilling wells for oil has encouraged the research and development of drilling fluids, like the study of the its flowing in different geometries. On this work is studied the flow of two drilling fluids in pipe and annular tube with the objective to evaluate rheological models that describe the fluid behavior, to characterize the flow regimes using the experimental method and compare with correlations found in literature, to evaluate equations of hydraulic diameter found in the literature, to evaluate correlations of friction factor in the turbulent regime and to propose new correlations for the friction factor in turbulent regime. The data are obtained in a pilot plant consisting of a system operating in closed circuit of 6 meters composed of horizontal tubes made of galvanized iron, arranged in three parallel lines of independent flows that allow the measurement of friction loss caused by a circular tube of 1" of diameter and by two ratios of concentric annular tubes (annulus formed by 2" and 3/4 "and 1 1/4" and 1/2"). The system consists of a tank with a capacity of 500 liters, with a mechanical stirrer, connected to a positive displacement pump of helical type with 25HP, operating with volumetric flow up to 20m3/h. The pilot plant is instrumented with a set of three transducers of pressure. The rheology of the fluid is evaluated with the aid of a FANN viscometer, model 35A. The rheological models used are the power law and Casson. The results show that the choice of equations of hydraulic diameter and friction factor are dependent on the geometry of flow and the rheological model used, showing that should be analyzed separately. The new correlations of friction factor for turbulent regime generate good results. / A necessidade de avan?os tecnol?gicos na opera??o de perfura??o de po?os de petr?leo tem incentivado a pesquisa e o desenvolvimento de fluidos de perfura??o, assim como o estudo do escoamento dos mesmos em geometrias distintas. Neste trabalho ? estudado o escoamento de dois fluidos de perfura??o em tubos e dutos anulares, com o objetivo de avaliar modelos reol?gicos que descrevam o comportamento do fluido, caracterizar os regimes de escoamento utilizando m?todo experimental e comparar com correla??es encontradas na literatura, avaliar equa??es de di?metro hidr?ulico encontradas na literatura, avaliar correla??es de fator de atrito no regime turbulento e propor novas correla??es para o fator de atrito no regime turbulento. Os dados s?o obtidos em uma unidade piloto constitu?da de um sistema operando em circuito fechado de 6 metros de extens?o horizontal composto de tubos de ferro galvanizado, dispostos em tr?s linhas paralelas de escoamento independentes que permitem a avalia??o da perda de carga ocasionada em um tubo circular de 1" de di?metro e em duas raz?es de anulares conc?ntricos (?nulo formado pelos tubos de 2" e 3/4", e 1 1/4" e ?"). O sistema ? composto de um tanque com capacidade de 500 litros, dotado de um agitador mec?nico, conectado a uma bomba de deslocamento positivo do tipo helicoidal de 25HP, operando com vaz?es de at? 20m3/h. A unidade piloto ? instrumentada com um conjunto de tr?s transdutores de press?o. A reologia do fluido ? avaliada com o aux?lio de um viscos?metro FANN, modelo 35A. Os modelos reol?gicos adotados s?o o da pot?ncia e Casson. Os resultados revelam que a escolha das equa??es de di?metro hidr?ulico e fator de atrito s?o dependentes da geometria do escoamento e do modelo reol?gico utilizado, devendo ser analisados separadamente. As novas correla??es de fator de atrito para o regime turbulento geram bons resultados.