Modelo computacional para análise de transiente hidráulico em canais

• Ano de defesa: 2003
• Autor(a) principal: Venâncio, Stênio de Sousa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Computational model; Condutos livres; Escoamento transiente; Modelo computacional; Open-channel; Unsteady flows
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-16022009-191816/

Este trabalho representa a continuidade de estudos envolvendo a problemática dos escoamentos com superfície livre, contemplando a análise do fenômeno transiente em canais, a partir do modelo matemático unidimensional de Saint-Venant. Para tanto, é desenvolvido um modelo computacional em linguagem FORTRAN, capaz de avaliar o comportamento do escoamento não permanente. As equações hidrodinâmicas completas são discretizadas por um esquema completamente implícito de diferenças finitas e aplicadas no modelo computacional para a avaliação de dois casos. O modelo é previamente testado para um caso simples, cujos resultados são analisados viabilizando o modelo. No primeiro caso, o modelo é aplicado ao canal de alimentação da Usina Hidrelétrica Monjolinho em São Carlos-SP, para avaliar a necessidade de vertedouro quando se dá o fechamento brusco da turbina, e a ocorrência da entrada de ar na mesma quando da sua abertura repentina. No segundo caso, procurou-se avaliar o desenvolvimento do escoamento no Canal do Trabalhador, responsável pelo abastecimento da cidade de Fortaleza-CE. Com manobras de enchimento e esvaziamento do sistema, é possível determinar o tempo de antecedência de liga-desliga do sistema de recalque a partir das alturas dágua e velocidades de ocorrência, permitindo também a automação para as operações de controle. Em ambos os casos o modelo reproduziu resultados que ilustram com coerência os conceitos pré-estabelecidos, constituindo numa ferramenta útil para análise do fenômeno transiente nos escoamentos em condutos livres.