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Previous issue date: 2012-09-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The high costs involved in water distribution systems, particularly with regard to the design and operation thereof, reflect the importance of studying ways to minimize the loss of water and electricity, in order to increase the efficiency of these systems. In an attempt
to minimize and avoid such loss, This study commit to investigate and propose a model optimized sizing of networks, with emphasis on hydraulic efficiency, energy and
economic. The main objective is to minimize system costs, understood by the network pipe costs, the energy of pumping main (main system of impulsion) and the energy of pumping secondary, represented by boosters. The proposed methodology for the sizing considers the energy costs of multiple pumping, plus the cost of implantation of the pipes. Using this methodology it is possible to achieve a design with lower pressures and longer appropriate, with consequent reduction in energy and water losses throughout the system. To achieve the proposed objectives, the methodology used in this study comprehend an iterative
algorithm and dynamic of optimization. The said algorithm originated the program Toolkit of Sizing Optimized (TDO), that have been implemented using the EPANET Programmer's Toolkit. To validate the theory, case studies were conducted with three water distribution networks: network Grande Setor Expanded , network R9 Adapted and network
Hanoi The results obtained, using the TDO, demonstrate that the sizing most suitable for operation of the networks studied were obtained using sectorization, through the inclusion of secondary pumping. / Os altos custos envolvidos nos sistemas de distribuição de água, particularmente no que diz respeito aos projetos e operação dos mesmos, refletem a importância de se estudar meios de minimizar os desperdícios de água e energia elétrica, a fim de elevar a eficiência desses sistemas. Na tentativa de minimizar e evitar tais desperdícios, este trabalho empenha-se em investigar e propor um modelo de dimensionamento otimizado de redes, com ênfase na eficiência hidráulica, energética e econômica. O principal objetivo é minimizar os custos do sistema, compreendido pelos custos das tubulações da rede, da energia do bombeamento principal (sistema principal de impulsão) e da energia dos bombeamentos
secundários, representados por boosters. A metodologia proposta para o dimensionamento considera os custos energéticos dos múltiplos bombeamentos, além do custo de
implantação das tubulações. Com o emprego desta metodologia pode-se alcançar um dimensionamento com pressões menores e mais adequadas, com a consequente diminuição das perdas de água e energia em todo o sistema. A fim de alcançar os objetivos propostos, a metodologia empregada neste trabalho compreende um algoritmo iterativo e dinâmico de otimização. O referido algoritmo deu origem ao programa Toolkit de Dimensionamento Otimizado (TDO), tendo sido implementado utilizando o toolkit de programação do
simulador hidráulico EPANET 2.0. Para validar o trabalho, realizaram-se alguns estudos de casos com três redes de distribuição de água: rede Grande Setor Expandida, rede R9
Adaptada e rede Hanoi. Os resultados alcançados, pelo TDO, demonstram que os dimensionamentos mais adequados para operação das redes estudadas foram obtidos com a
setorização, por meio da inclusão dos bombeamentos secundários.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/5347 |
| Date | 20 September 2012 |
| Creators | Gouveia, Roberta Macêdo Marques |
| Contributors | Gomes, Heber Pimentel |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós Graduação em Engenharia Mecânica, UFPB, BR, Engenharia Mecânica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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