Load measurement error influence on friction factor calibration of pipe water distribution networks through do reverse transient method and genetic algorithm - BÃrbara Cristina Alves da Costa (2014)
O estudo de redes hidrÃulicas para fins de operaÃÃo ou anÃlise de viabilidade para ampliaÃÃo ou recuperaÃÃo das mesmas Ã 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 Ã baseada na Teoria Evolutiva e avaliada por uma funÃÃo objetivo, que neste estudo Ã 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 Ã a utilizaÃÃo dos mesmos em redes reais, e que nessas, a coleta de dados de carga estÃ 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 Ã restrita a 20% dos nÃs de cada rede, sendo que um deles Ã o nÃ onde se encontra a vÃlvula. O tempo de observaÃÃo do transiente hidrÃulico Ã 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 Ã inicialmente desconhecida o conhecimento acerca da mesma Ã 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 Ã 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 Ã 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.