VASCONCELOS, G. C. M. P. Estudo da conveniência da identificação do fator de atrito e da rugosidade em redes de distribuição de água através do método transiente inverso com algoritmo genético. 2014. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-13T19:09:27Z
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Previous issue date: 2014-10-10 / Water is an essential natural resource for all life forms and their distribution should be carried out with quality and without waste. One of the methods of optimization of water distribution systems is based on the simulation (modeling) of real hydraulic networks using computational models that can predict their behavior in various situations the logo of its useful life. The main steps of this method are calibration; operation and control; design and optimization; and route networks. The idea of this work is to improve one such technique, the calibration parameters of the pipes identification process (friction factor, surface roughness, diameter and the like) existing in networks in which they are considered unknown. The methodology adopted is the Transient Inverse Method (MTI) with optimization of the solution selection technique by Genetic Algorithm (GA). The main objective is to calibrate the main parameters (friction and roughness factor) to analyze the convenience of two techniques: calculation of the friction factor by the method by MTI-AG and from the roughness (using the formula Swamee, 1993 ). The study is carried out for two taken synthetic networks of literature, but represent real systems. The conditions for the analysis are: two maneuvers valves (slow and abrupt) responsible for the transient event, the monitoring of transient loads in only 20% of the nodes of the networks and the use of two types of solution selection of genetic algorithm (with elitism and without elitism). The experiments are carried out through three programs: the first calculates the permanent conditions, the second provides transient loads through the method of characteristics (MOC) in the search for solutions of the equations of motion in the transient flow and the third, who works so combined with others, selects the best results through iterations performed according to the genetic algorithm, a technique inspired by the mechanisms of evolution of living beings. The results indicate that regardless of the conditions imposed is initially more efficiently identify the friction factor from the absolute roughness than calibrate this factor by MTI-AG due to the great variability of friction factors for the occurrence of the transient event. / A água é um recurso natural essencial para todas as formas de vida e a sua distribuição deve ser realizada com qualidade e sem desperdícios. Um dos métodos de otimização dos sistemas de distribuição de água é baseado na simulação (modelagem) de redes hidráulicas reais através de modelos computacionais capazes de prever o seu comportamento nas situações diversas ao logo da sua vida útil. As principais etapas desse método são calibração; operação e controle; projeto e otimização; e traçado de redes. A ideia deste trabalho é aprimorar uma dessas técnicas, a de calibração, processo de identificação dos parâmetros das tubulações (fator de atrito, rugosidade, diâmetros e outros) em redes existentes, na qual os mesmos são considerados desconhecidos. A metodologia adotada é o Método Transiente Inverso (MTI) com otimização da técnica de seleção da solução através do algoritmo Genético (AG). O objetivo principal é calibrar os principais parâmetros (fator de atrito e rugosidade) a fim de analisar a conveniência de duas técnicas: cálculo do fator de atrito pelo método pelo MTI-AG e a partir da rugosidade (com uso da fórmula de Swamee, 1993). O estudo é realizado para duas redes sintéticas tiradas da literatura, mas que representam sistemas reais. As condições impostas para a análise são: duas manobras de válvulas (lenta e brusca) responsáveis pelo evento transiente, o monitoramento de cargas transientes em somente 20% dos nós das redes e a utilização de dois tipo de seleção de solução do algoritmo genético (com elitismo e sem elitismo). Os experimentos são realizados a partir de três programas: o primeiro calcula as condições permanentes, o segundo fornece cargas transientes por meio do Método das Características (MOC) na busca das soluções das equações de movimento no escoamento transiente e o terceiro, que trabalha de forma conjugada com os demais, seleciona os melhores resultados através de iterações realizadas conforme o algoritmo genético, técnica inspirada nos mecanismos de evolução dos seres vivos. Os resultados encontrados indicam que independente das condições impostas inicialmente é mais eficiente identificar o fator de atrito a partir das rugosidades absolutas do que calibrar esse fator pelo MTI-AG devido a grande variabilidade dos fatores de atrito durante a ocorrência do evento transiente.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/11596 |
| Date | 10 October 2014 |
| Creators | Vasconcelos, Gabriela Celso Melo Pinheiro de |
| Contributors | Araújo, John Kenedy de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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