Cuidados nos cálculos de transientes hidráulicos

Cálculos de transientes hidráulicos, ou golpe de aríete, são parte fundamental do projeto de adutoras por recalque e por gravidade. O seu mérito reside no fato de que seus resultados permitem antecipar a ocorrência de regiões de sobrepressão e subpressão ao longo da adutora que poderiam causar-lhes danos estruturais. Mais que isso, esses cálculos permitem avaliar a eficácia de dispositivos de proteção contra transientes como tanques alimentadores unidirecionais e bidirecionais (TAUs e TABs), reservatórios hidropneumáticos, chaminés de equilíbrio, dentre outros. Dispositivos como ventosas e válvulas de retenção também são facilmente incorporados.

Método das características

Os cálculos de transientes hidráulicos são normalmente realizados utilizando-se o método das características, que consiste em uma técnica numérica para a solução numérica de equações diferenciais. Este método possui uma série de atributos desejáveis que fizeram dele a técnica padrão para esse tipo de problema, dentre eles, a capacidade de se simular adequadamente frentes de ondas particularmente abruptas, que são muito comuns em transientes hidráulicos.

Apesar de sua ampla aceitação, convém lembrar que, como todo método numérico, as soluções encontradas são aproximações para o problema original e, como tais, estão sujeitas a erros ou intabilidades numéricas. Essas instabilidades normalmente se manifestam sob a forma de variações abruptas nas linhas de cargas máximas e mínimas, como mostrado a seguir.

 

instabilidade.png

 

Fontes de erro

Malhas dessincronizadas. Uma limitaçãoEm cálculos que envolvem múltiplos trechos,

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