O estudo de redes hidrÃulicas para fins de operaÃÃo ou anÃlise de viabilidade para ampliaÃÃo ou recuperaÃÃo das mesmas à iniciado pela calibraÃÃo, neste contexto, entendida como identificaÃÃo de parÃmetros tais como: fator de atrito, rugosidade e diÃmetro. O MÃtodo Transiente Inverso em conjunto com Algoritmo genÃtico se mostra eficiente nessa tarefa. O referido mÃtodo emprega o MÃtodo das CaracterÃsticas na soluÃÃo das equaÃÃes de movimento para escoamento transiente em tubos de redes e a otimizaÃÃo das soluÃÃes à baseada na Teoria Evolutiva e avaliada por uma funÃÃo objetivo, que neste estudo à o somatÃrio do mÃdulo da diferenÃa entre as cargas medidas e calculadas pelo modelo para cada conjunto de soluÃÃes. Considerando que o objetivo do desenvolvimento de modelos matemÃticos para a calibraÃÃo de redes hipotÃticas à a utilizaÃÃo dos mesmos em redes reais, e que nessas, a coleta de dados de carga està sujeita a erros de mediÃÃo, seja devido a defeitos nos equipamentos seja por condiÃÃes ambiente desfavorÃveis ou outros efeitos aleatÃrios e tendo em vista a relevÃncia dos fatores de atrito nas tubulaÃÃes, pela sua relaÃÃo com perdas de carga que devem ser controladas para um Ãtimo funcionamento de redes, garantindo um abastecimento contÃnuo em quantidade e condiÃÃes de funcionamento adequados, este trabalho propÃe-se a verificar a interferÃncia da presenÃa de erros de mediÃÃo de carga transiente na identificaÃÃo dos fatores de atrito em duas redes hidrÃulicas hipotÃticas. As mesmas sÃo de portes diferentes com relaÃÃo ao nÃmero de anÃis, nÃs e tubos. Ambas sÃo alimentadas por um reservatÃrio cada. As condiÃÃes transientes sÃo atribuÃdas a uma manobra de vÃlvula instalada em um dos nÃs de cada rede. A coleta de dados de carga à restrita a 20% dos nÃs de cada rede, sendo que um deles à o nà onde se encontra a vÃlvula. O tempo de observaÃÃo do transiente hidrÃulico à restrito ao tempo da manobra de vÃlvula, 20s, e ocorre em intervalos de 0,1s, resultando em 200 registros de carga. A condiÃÃo permanente das redes à inicialmente desconhecida o conhecimento acerca da mesma à restrito a carga nos reservatÃrios e demandas nos nÃs, bem como diÃmetros dos tubos, os fatores de atrito sÃo inicialmente estipulados. A determinaÃÃo das condiÃÃes permanente e transiente bem como a identificaÃÃo dos fatores de atrito à realizada com a utilizaÃÃo de um modelo hidrÃulico e geram cargas transientes que sÃo consideradas convencionalmente verdadeiras, essas entÃo recebem incrementos de diversos erros sistemÃticos e aleatÃrios, que geram novas cargas e essas sÃo consideradas coletadas com erros de mediÃÃo. A partir dessas novas cargas sÃo realizadas identificaÃÃes de fatores de atrito, os quais sÃo comparados com os que foram obtidos considerando um caso ideal de cargas sem erros de mediÃÃo. A referida comparaÃÃo à realizada atravÃs do Erro MÃdio Relativo e da FunÃÃo Objetivo Ãtima. Os resultados encontrados demonstram que os erros de mediÃÃo interferem na identificaÃÃo dos fatores de atrito apesar de nÃo ser possÃvel delinear uma relaÃÃo entre os mesmos. / The study of hydraulic networks for operation purposes or viability analysis for extension or renovation of the same is started the calibration in this context understood as identification parameters, such as friction coefficient, surface roughness and diameter. The Transient Inverse Method in conjunction with genetic algorithm is efficient in this task shows. This method employs the method of characteristics in the solution of the equations of motion for transient flow in networks of pipes and the optimization of solutions is based on Evolutionary Theory and evaluated by an objective function, which in this study is the sum of the difference between the module loads measured and calculated by the model for each set of solutions. Whereas the objective of the development of mathematical models for calibration hypothetical networks is their use in real networks, and that these, the collection of payload data is subject to measurement errors, is due to defects in the equipment or by conditions unfavorable environment or other random effects and taking into account the relevance of friction factors in pipelines, by their relationship to head losses that must be controlled to a great operation of networks, ensuring a continuous supply in quantity and appropriate operating conditions, this work is proposed to verify the influence of the presence of transient load measurement errors in the identification of friction factors in two hypothetical hydraulic networks. They are of different sizes with the number of rings, knots and tubes. Both are each fed by a reservoir. The transient conditions are assigned to a valve maneuver installed in one of the nodes of each network. The load data collection is restricted to 20% of the nodes in each network, one of which is the node where the valve is located. The hydraulic transient observation time is restricted to the valve maneuver time, 20s, and occurs at intervals of 0.1s, resulting in 200 charge records. The permanent condition of networks is initially unknown knowledge about the same is restricted to load in the reservoirs and demands on us as well as pipe diameter, the friction factors are initially stipulated. The determination of the permanent and transient conditions and the identification of the friction factors is performed using a hydraulic model and generate transient loads which are conventionally considered true, then these various steps of receiving systematic and random errors, which generate new burdens and these are considered collected with measurement errors. From these new loads are carried IDs friction factors, which are compared with those obtained considering an ideal case with no measurement errors loads. This comparison is performed using the mean relative error and function great goal. The results show that measurement errors in the identification of interfering friction factors although not possible to draw a relationship between them.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:9109 |
| Date | 10 November 2014 |
| Creators | BÃrbara Cristina Alves da Costa |
| Contributors | John Kenedy de AraÃjo, Marco AurÃlio Holanda de Castro, Luis Henrique MagalhÃes Costa |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia Civil, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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