Modelagem de transientes hidráulicos da adutora de água tratada AAT.TAQ.010 utilizando o software Openflows Hammer

Abstract

Os transientes hidráulicos referem-se às variações rápidas e temporárias de pressão, velocidade e vazão em um sistema devido a mudanças abruptas em sua operação ou ações externas. As mudanças abruptas de pressão ou vazão se propagam através da tubulação como uma onda de choque, originando efeitos que tendem a ser mais intensos à medida que essas variações se tornam mais rápidas. Portanto, diversos dispositivos de proteção foram criados para evitar grandes variações na adutora, que são danosas às tubulações e conexões da adutora. O objetivo desse projeto foi realizar a simulação de transientes hidráulicos na adutora AAT.TAQ.010, localizada na região administrativa Lago Norte em Brasília, que conduz água tratada do Reservatório Lago Norte, RAP.LNT.001, para o Reservatório Taquari, RAP.TAQ.001. A adutora desse projeto possui uma extensão de sete quilômetros, aproximadamente, com dois reservatórios hidropneumáticos (RHO’s) como dispositivos de proteção contra transientes. Cinco cenários foram simulados visando verificar as condições de operação do cenário e a possibilidade de utilização de outros dispositivos. O primeiro cenário simulou a adutora sem nenhum dispositivo de proteção, para ter maior compreensão da necessidade dos dispositivos; o segundo contou com a presença das ventosas existentes na adutora; o terceiro simulou os dois RHO’s e as ventosas presentes na adutora; o quarto simulou a utilização do volante de inércia; e o quinto a utilização de um RHO com a menor dimensão possível que controlasse o transiente. O software utilizado para as simulações foi o OpenFlows Hammer, desenvolvido pela Bentley®, que utiliza o Método das Características (MOC) para simulação dos condutos forçados em regime transiente. O MOC possibilita a descrição do transiente, transformando as equações diferenciais parciais não lineares em equações explícitas que podem ser assimiladas em código computacional. Verificou-se pelo resultados obtidos: a necessidade dos dispositivos de proteção pelos cenários 1 e 2, uma vez que apresentaram resultados de pressão que não seriam suportados pelas conexões da adutora; a eficácia dos dispositivos presentes na adutora; a possibilidade de utilização de um volante de inércia de 50 kg.m²; e o menor volume total do RHO que foi de 5600 litros, o qual consegue reduzir os efeitos dos transitórios.