Pré-dimensionamento de válvulas de alívio a partir do cálculo de volume expulso de água durante transitório hidráulico

Abstract

Este trabalho tem por objetivo verificar a viabilidade da adoção de determinados diâmetros de válvula de alívio para algumas configurações de adutora durante eventos de parada de bomba e posterior golpe de aríete. Para isso, adotou-se a modelagem computacional do transiente hidráulico a partir do UFC 7, que utiliza o Método das Características e o modelo de Cavidade de Gás Livre Discreto com celeridade variável, e da válvula de alívio por meio do uso da equação da vazão através do orifício e das curvas de abertura e fechamento da válvula proposta por Bell et al. (2020), com adaptações para evitar sobrepressões secundárias. Os resultados obtidos foram ilustrados por meio de três configurações distintas de adutoras, em que foram exibidas as envoltórias de pressão e os gráficos de volume disponível nas tubulações ao longo do tempo. A partir destes, verificou-se que diâmetros elevados de válvula de alívio promovem o esvaziamento total da água existente na adutora, o que na prática é impossível de ocorrer. Assim, pode-se propor a adoção de diâmetros ideais para cada caso, também sendo observado o critério de geração de sobrepressões secundárias. Ademais, foram testados mais oito casos e, a partir de algumas combinações dos dados de entrada destas adutoras, foi proposta uma equação para pré-dimensionamento da válvula de alívio. Sugere-se, então, que essa equação seja testada em casos distintos para averiguar se, de fato, cumpre a função pretendida. Palavras-chave: Válvulas de Alívio. Transitórios Hidráulicos. Método das Características. Pré-dimensionamento.