Influência do comprimento de suavização no CSPM na análise de um transitório hidráulico em um sistema experimental reservatório-tubo-válvula

Código

III-FLUHIDROS0130

Autores

Iago Quirino e Silva, ALEXANDRE KEPLER SOARES, JOEL ROBERTO GUIMARÃES VASCO

Tema

01 - Mecânica dos Fluidos (Ensino, Hidráulica e Mecânica dos Fluidos Ambiental).

Resumo

Transitórios hidráulicos são fenômenos que ocorrem quando as condições do escoamento sofrem alterações devido a alguma perturbação no sistema. Esse regime é governado por equações diferenciais parciais (EDPs) hiperbólicas, as quais usualmente são solucionadas por meio de métodos numéricos. Dentre esses, destaca-se o MOC, o qual é Euleriano e utiliza uma malha característica. Todavia, métodos com malhas podem apresentar problemas, principalmente quando há geometrias complexas e contornos deformáveis. Para contornar essas limitações, surgem métodos sem malhas (meshfree), dos quais se destaca o Corrective Smoothed Particle Method (CSPM). Em suma, esse método permite que uma função e suas derivadas sejam representadas por meio de uma aproximação por partículas, as quais interagem entre si dentro de uma faixa controlada por uma função de suavização, a qual é dependente de um parâmetro denominado comprimento de suavização. Para aplicar o CSPM a um transitório hidráulico, é necessário adaptá-lo por meio da consideração de um termo conhecido como viscosidade artificial, além de utilizar um método de integração temporal. Nesse trabalho, a fim de verificar a influência do comprimento de suavização no CSPM, analisou-se um transiente hidráulico gerado pelo fechamento rápido de uma válvula de jusante em um sistema experimental reservatório-tubo-válvula composto por uma tubulação de cobre quasi-horizontal. Os resultados para os três comprimentos de suavização simulados foram bastante semelhantes e próximos dos dados experimentais.