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5.2 MODELO WANDA O programa WANDA 3 foi preparado para atender as características físicas observadas em laboratório com os dados de entrada igual aos da simulação EDO2, mas com algumas alterações devido às particularidades de tratamento do programa. Em ambos os casos, de fechamento e abertura rápida, foi necessário calibrar a rugosidade absoluta do conduto forçado e os coeficientes de operação da válvula para considerar a mesma perda de carga do escoamento permanente, 1,91 m na seção da chaminé, vazão e o tratamento do fenômeno transitório conforme outros métodos. As simulações realizadas como o programa WANDA podem ser tratadas conforme duas hipóteses: admitindo a coluna de água rígida, ou adotando a coluna de água elástica (maleável). Nessa segunda hipótese, leva-se em consideração a resistência dos materiais, como módulo de Young do conduto, coeficientes de viscosidade e densidade da água. 5.2.1 Coluna de Água Rígida - CR A análise “CR” consiste em considerar a água como um corpo rígido (sólido) através do modelo de Allievi. A vazão média do regime permanente adotada foi de aproximadamente 0,964 l/s. O comprimento do conduto adotado foi de 12,21 m. O coeficiente de perda de carga foi adotado conforme perda observada de 1,91 m, e o diâmetro efetivo do tubo de 27,7 mm. Adotou-se um fechamento rápido em 0,2 segundos e idem para a abertura. Foi adotada a área da chaminé de equilíbrio como sendo 0,0019981 m². A interface do programa Wanda é apresentada no APÊNDICE 3, com as respectivas características do circuito e as condições de contorno. A FIGURA 5.7 apresenta o resultado obtido da situação de fechamento rápido da válvula em 0,2 s. A FIGURA 5.8 apresenta o resultado obtido da situação de abertura rápida da válvula em 0,2 s. 98
0,50 NA Chaminé de Equilíbrio (m) 0,00 -0,50 -1,00 -1,50 -2,00 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Tempo (s) Fechamento Wanda-CR FIGURA 5.7 – Resultado da Simulação WMC-01-CR – Caso Fechamento No caso da abertura não foi possível simular a manobra da válvula a partir de uma vazão nula para o instante inicial. Neste caso considerou-se a vazão mínima inicial admitida pelo programa como 1x10 -4 m³/s. Com isto, foi necessário fazer uma pequena alteração na rugosidade absoluta do conduto forçado e nos coeficientes de operação da válvula para obter a mesma perda de carga do escoamento permanente, em 1,91 m e simular o mesmo fechamento. 0,50 NA Chaminé de Equilíbrio (m) 0,00 -0,50 -1,00 -1,50 -2,00 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Tempo (s) Abertura Wanda-CR FIGURA 5.8 – Resultado da Simulação WMC-01-CR – Caso Abertura 5.2.2 Coluna de Água Elástica - CM A análise “CM” (coluna maleável) considera a água como elástica e parte do princípio que a seção do conduto forçado pode variar conforme o golpe de aríete gerado pela operação da válvula. A vazão média adotada é a mesma do tópico 99
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