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Cálculo das vazões nas redes de incêndio em malha – Parte 2

Escrito em 28 de mar de 2018 por: , na categoria: Recurso novo, Release 2

As redes em malha são constituídas por tubulações que formam anéis, gerando a situação onde a vazão que abastece um determinado ponto pode ser proveniente de vários caminho.

Certamente o processo de dimensionamento aqui comentado apresenta uma certa complexidade, e um software que resolva tal modelo matemático irá auxiliar bastante na elaboração deste tipo de projeto.

O cálculo dessa vazão está diretamente relacionada a perda de carga nas tubulações, sendo isso influenciado pelo diâmetro dos condutos e traçado da rede.

Recurso em desenvolvimento, previsto para liberação no release 3 do QiBuilder Next. 

Existem algum métodos usuais para o dimensionamento das redes em malhas, visando uma melhor performance e precisão no cálculo, foi adotado o método de Newton-Raphson cujo processo de convergência é mais eficiente.

O dimensionamento das vazões na rede em malha deve respeitar os princípios da continuidade e da conservação de energia.

Princípio da continuidade:

  • A soma das vazões que chegam ao nó deve ser igual a soma das vazões que saem do mesmo.

Figura 1 – Continuidade

Princípio da conservação de energia:

  • A soma das perdas de carga no anel deve ser igual a zero.

Figura 2 – Conservação de energia

O método de cálculo adotado no dimensionamento das vazões efetua um processo iterativo considerando as correções das vazões (ΔQ) nos anéis como incógnita. No decorrer das sucessivas iterações se tem o balanceamento da rede, estabelecendo as respectivas vazões que irão atender ao critério de precisão definido para a soma das perdas de cargas nos respectivos anéis.

A equação para ajuste das perdas de carga pode ser descrita como:

Através de um sistema de equações, o dimensionamento matricial de Newton-Raphson pode ser descrito como:

A solução do sistema apresenta os seguintes passos:

  1. Se estabelece uma vazão inicial que satisfaça a continuidade dos nós,
  2. Efetua o calculo da resistência hidráulica em todos os trechos dos anéis,
  3. Monta a matriz para resolução do sistema,
  4. Resolve o sistema linear sequencialmente até obter uma correção da vazão satisfatória.

Outros detalhes sobre o dimensionamento da rede em malha pode ser visto em Dimensionamento das redes de incêndio em malha– Parte 01

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Comentários

2 respostas para “Cálculo das vazões nas redes de incêndio em malha – Parte 2”

  1. RENATO AURELIO CAPURUÇO COSTA disse:

    Seria possível representar em planta, através de um círculo trajeçado, a área de influência de cada chuveiro ?

    • Engº Julian Silva disse:

      Prezado Renato,
      No momento não temos previsão de incluir este recurso na versão 2018 Next do QiIncêndio. No entanto, dependendo do número de solicitações, a priorização do recurso é reavaliada.
      Agradeço pela sugestão!

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