Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11422/3592
Tipo: Dissertação
Título: Algoritmo numérico para projeto de sistemas hidráulicos
Autor(es)/Inventor(es): Couto, Nilton Castro
Orientador: Hackenberg, Cirus Macedo
Resumo: Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um algoritmo computacional, na área de Mecânica dos Fluidos, para projeto de instalações e sistemas hidráulicos. Consiste, principalmente, no desenvolvimento de um método de projeto de sistemas hidráulicos, compatível com a utilização de métodos computacionais em relação às variáveis de projeto, características do movimento de fluidos incompressíveis e Newtonianos, em regime estacionário. Com tal objetivo, desenvolveu-se um algoritmo numérico, utilizando-se equações de Darcy-Weisbach, Hagen-Poiseuille e HazenWilliams, para o cálculo da perda de carga, e de Colebrook, para o cálculo do fator de atrito. A resolução da equação de Colebrook foi pelo método iterativo de Newton-Raphson. As características para a determinação dos coeficientes de resistência em elementos do sistema hidráulico, tais como válvulas, reduções, derivações, etc., compõe um segundo algoritmo para as perdas de carga secundá- rias. Este algoritmo numérico, correspondente a um sistema iterativo convergente, atende aos vários anéis e aos padrões de projeto dos sistemas. O programa global, composto das rotinas de cálculo, utiliza também um esquema iterativo de correção dos incrementas das vazões, em cada anel do sistema, ao mesmo tempo em que considera as alterações necessárias resultantes da utilização dos elementos secundários. Os elementos secundários são calculados segundo as equações convencionais da literatura existente, na forma de energia cinética, de modo a facilitar a introdução de novos parâmetros quando estes se fizerem necessários. Além disso, o programa atende especificações restritivas em pressão de ejeçao nos vários pontos de intersucção dos anéis, possibilitando uma rápida análise de performance do comportamento do sistema, corrigindo automaticamente os diâmetros dos tubos necessários.
Resumo : This work aims at the development of a algorithm within the Fluids Mechanical area to the computational installations and hydraulic systems design. It mainly consists of the development of a method of hydraulic systems design compatible to the use of computational methods connected with the design variation and with the incompressible fluids' move characteristics and Newtonian one, in a stationary mood. Held to such purpose, a numerical algorithm was developed through the use of equations from Darcy – Weisbach Hazen Poiseuille and Hazen-Williams, to figure out the loss of charge, and from Colebrook, to figure out the factor of friction. Colebrook's equation solution was gotten by the use of iterative method. The characteristics to establish Newton-Raphson's coefficients of resistence within the hydraulic systems elements, such as valves, reductions, derivations and so one, compose a second algorithm to the secondary lasses of charge. This numerical algorithm corresponds to a convergent iterativa system and fits on several loops and on patterns of the systems design. The whole schedule, composed of usual calculation, also makes use of a small iterative scheme for correcting the increments of drainages in each system loop, while, at the sarne time, it controls the necessary changes which come from the use of the secondary elements. The secondary elements are calculated according to the conventional equations from the existing literature, in a cinetic energy mood, so that to facilitate the inclusion of further details whenever they are necessary. Besides, the schedule is okay for restrictive specifications in pressure of ejection on different points of the loops' intersuction and for this reason the schedule makes possible a quick study on the system's behavior acting by putting in order, automatically, the diameter of tubes.
Palavras-chave: Sistemas hidráulicos
Mecânica dos fluidos
Algoritmos numéricos
Assunto CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia
Editor: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Data de publicação: Nov-1978
País de publicação: Brasil
Idioma da publicação: por
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/11422/3592
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