Análise de transientes hidráulicos e de chaminés de equilíbrio em sistemas de bombeamento de água por meio de otimização das vazões e dos volumes de reservação

Abstract

Neste estudo, foram aplicados dois métodos analíticos de estimativa de transientes hidráulicos a 105 Sistemas de Bombeamento de Água (SBAs) fictícios. Esses métodos foram o de Mendiluce e o de Tassinari (2017). Também foram comparados dois métodos de verificação da necessidade de chaminé de equilíbrio, no caso, o adimensional L/Hm e o tempo de desaceleração do escoamento (th). O volume da chaminé foi calculado. As vazões de bombeamento (Qb) e volume do reservatório elevado (VRE) foram otimizados por algoritmo genético evolutivo. Nos resultados, o método de Mendiluce foi recomendado para SBAs com comprimento (L) de até 500 m. O de Tassinari (2017) pode ser utilizando com o primeiro método em SBAs de L entre 500 m e 1000 m. O adimensional L/Hm foi o método com maior segurança na verificação de necessidade de chaminé. Foram ajustadas equações explícitas para que o projetista obtenha de forma prática Qb e VRE com menor custo global para o SBA.

In this study, two analytical methods of estimating hydraulic transients, one proposed by Mendiluce (2017) and another by Tassinari (2017), were applied to 105 fictitious Water Pumping Systems (WPSs). Two methods of assess-ing the need for an standpipe were also compared, namely the adimensional L/Hm and the flow deceleration time (th). The standpipe volume was calculated. The pumping flow rates (Qb) and the high reservoir volume (HRV) were optimized by evolutionary genetic algorithm. In the results, the Mendiluce method was recommended for WPSs with length (L) up to 500 m, while that of Tassinari (2017) can be used with the first method in WPSs of L between 500 m and 1000 m. The adimensional L/Hm was the safest method to check the need for a standpipe. Explicit equations were adjusted so that the designer obtains Qb and HRV in a practical manner with lower overall costs for the WPS.