Portal de Eventos da ULBRA., XVIII SALÃO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA

Tamanho da fonte: 
Ajuste de parâmetros de simulação computacional visando convergência de dados experimentais de perda de carga total
Luiz Claudio Lima Albuquerque, Alessandra Wagner Coimbra, Jéssica Borges Posterari, Eduardo Pedro Eidt, Luiz Augusto Magalhães Endres, Andre Luis bianchi

Última alteração: 23-10-2012

Resumo


O conhecimento da curva do sistema de bombeamento, caracterizado pela variação da altura manométrica em função da vazão, é fundamental para escolha correta da bomba a ser utilizada no sistema, operação eficiente e detecção de possíveis problemas. O objetivo desta pesquisa é através de simulação computacional e cálculo analítico comparar a perda de carga medida em uma malha de condutos forçados com os valores calculados por dois métodos, o racional de “Darcy-Weisbach” com coeficiente de “Colebrook-White” e o empírico de “Hazen Williams”, ambos para a perda linear. As perdas singulares são calculadas pelo método dos coeficientes de perda de carga “K” e pelo método de comprimentos equivalentes. Analisar as diferentes respostas de cálculo de perda de carga em relação aos dados experimentais adquiridos possibilita a identificação do método mais adequado à realidade da instalação e o conhecimento do nível de variação entre os resultados para cada situação de operação. O experimento foi realizado no LENHS (Laboratório de Eficiência Energética e Hidráulica em Saneamento) instalado no pavilhão Marítimo do IPH  da UFRGS.  O trecho analisado é constituído por tubulações de aço Schedule 40, trechos curtos com diversos acessórios como válvulas e derivações. O fluido bombeado é água à temperatura ambiente. A fundamentação do cálculo da perda de carga pelo método de “Darcy-Weisbach” praticamente não tem restrição ao tipo de escoamento resultando, portanto, uma equação de aplicação geral. A expressão de “Hazen-Williams”, por outro lado, tem algumas limitações, se adaptando melhor para condutos de diâmetros maiores que 50 mm e conduzindo água fria. É esperado que o método de Darcy-Weisbach se aproxime mais dos resultados experimentais, visto que o método de Hazen-Williams, entre outras possíveis razões, se aplica melhor para diâmetros maiores que 50 mm e trecho com maiores comprimentos, o que não é o caso da instalação empregada. Apesar disso, é interessante a comparação uma vez que é um método largamente utilizado no saneamento. As diferenças entre os resultados obtidos pela equação universal da perda de carga e os resultados experimentais para diferentes vazões irão fornecer subsídios para as definições de controle automático de previsão de pressão no laboratório. Com o conhecimento destas variações torna-se possível ajustar parâmetros no programa computacional para aproximar a simulação das medições futuras.