Análise do impacto da condição de courant no cálculo da rugosidade em redes hidráulicas utilizando Algoritmo Genético (AG) e o Método Transiente Inverso (MTI)

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Fernandes, David Gomes
Orientador(a): Araújo, John Kenedy de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/58401
Resumo: The Courant condition is widely used in hydraulic transient calculations to guarantee stability to the calculation method. However, for an implicit and iterative calculation, this influence can be negligible. In this work, we calculated the roughness in two water distribution networks previously established in two ways: respecting and not respecting the Courant condition, in order to verify its impact. These networks have different characteristics and sizes so the impact caused by these changes in the final result of the simulation can be evaluated. For this, we use a hydraulic transient calculation software using Transient Inverse Method and Genetic Algorithm (AG) in its real configuration for optimization. The characteristics of the genetic algorithm, such as mutation, elitism and crossover, are defined through tests in a smaller version and with fewer iterations of the software used for the final roughness calculation. The result of the implicit process is compared with an observed roughness value, in order to determine the efficiency of the method based on the comparison of the objective function. The roughness obtained is also used for calculating new hydraulic heads and flow rates in both permanent and transient regimes. These values are also compared to heads and flows previously calculated with the observed values of roughness.
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spelling Fernandes, David GomesAraújo, John Kenedy de2021-05-17T12:13:41Z2021-05-17T12:13:41Z2021FERNANDES, David Gomes. Análise do impacto da condição de Courant no cálculo da rugosidade em redes hidráulicas utilizando Algoritmo Genético (AG) e o Método Transiente Inverso (MTI). 2021. 148 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Universidade Federal do Ceará, Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Recursos Hídricos, Fortaleza, 2021.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/58401The Courant condition is widely used in hydraulic transient calculations to guarantee stability to the calculation method. However, for an implicit and iterative calculation, this influence can be negligible. In this work, we calculated the roughness in two water distribution networks previously established in two ways: respecting and not respecting the Courant condition, in order to verify its impact. These networks have different characteristics and sizes so the impact caused by these changes in the final result of the simulation can be evaluated. For this, we use a hydraulic transient calculation software using Transient Inverse Method and Genetic Algorithm (AG) in its real configuration for optimization. The characteristics of the genetic algorithm, such as mutation, elitism and crossover, are defined through tests in a smaller version and with fewer iterations of the software used for the final roughness calculation. The result of the implicit process is compared with an observed roughness value, in order to determine the efficiency of the method based on the comparison of the objective function. The roughness obtained is also used for calculating new hydraulic heads and flow rates in both permanent and transient regimes. These values are also compared to heads and flows previously calculated with the observed values of roughness.CAPESA condição de Courant é muito utilizada nos cálculos de transiente hidráulico para garantir estabilidade ao método de cálculo. Entretanto, para um cálculo implícito e iterativo, essa influência pode ser irrisória. Neste trabalho, calculou-se a rugosidade em duas redes de distribuição de água previamente estabelecida de duas maneiras: respeitando e não respeitando a condição de Courant, de forma a verificar seu impacto. Estas redes possuem características e tamanhos diferentes, de forma que possa se avaliar o impacto causado por essas mudanças no resultado final da simulação. Para isso utilizou-se um software de cálculo de transiente hidráulico utilizando Método Transiente Inverso em conjunto com Algoritmo Genético (AG) em sua configuração real para otimização. As características do algoritmo genético, como mutação, elitismo e cruzamento, são definidas através de testes em uma versão menor e com menos iterações do software utilizado para o cálculo final das rugosidades. O resultado do processo implícito é comparado com um valor observado de rugosidade, de forma a determinar a eficiência do método baseando-se na comparação da função objetivo. A rugosidade obtida também é utilizada para cálculos de novas cargas hidráulicas e vazões nos regimes permanente e transiente. Esses valores também são comparados a cargas e vazões anteriormente calculadas com os valores observados de rugosidade.Redes de distribuiçãoTransiente hidráulicoAlgoritmo genéticoCondição de CourantRugosidadeMétodo Transiente InversoAnálise do impacto da condição de courant no cálculo da rugosidade em redes hidráulicas utilizando Algoritmo Genético (AG) e o Método Transiente Inverso (MTI)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL2021_dis_dgfernandes.pdf2021_dis_dgfernandes.pdfDissertação de David Gomes Fernandesapplication/pdf5226856http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/58401/1/2021_dis_dgfernandes.pdf22b823d6bf2d896718db5283d7f5b0ffMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82125http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/58401/2/license.txtce2f77d9db6511060b9277b356f86c2dMD52riufc/584012021-05-18 10:22:58.073oai:repositorio.ufc.br:riufc/58401TElDRU7Dh0EgREUgQVJNQVpFTkFNRU5UTyBFIERJU1RSSUJVScOHw4NPIE7Dg08tRVhDTFVTSVZBIA0KDQpBbyBjb25jb3JkYXIgY29tIGVzdGEgbGljZW7Dp2EsIHZvY8OqKHMpIGF1dG9yKGVzKSBvdSB0aXR1bGFyKGVzKSBkb3MgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMgZGEgb2JyYSBhcXVpIGRlc2NyaXRhIGNvbmNlZGUobSkgw6AgVW5pdmVyc2lkYWRlIEZlZGVyYWwgZG8gQ2VhcsOhLCBnZXN0b3JhIGRvIFJlcG9zaXTDs3JpbyBJbnN0aXR1Y2lvbmFsIGRhIFVGQyAtIFJJL1VGQywgbyBkaXJlaXRvIG7Do28tZXhjbHVzaXZvIGRlIHJlcHJvZHV6aXIsIGNvbnZlcnRlciAoY29tbyBkZWZpbmlkbyBhYmFpeG8pIGUvb3UgZGlzdHJpYnVpciBvIGRvY3VtZW50byBkZXBvc2l0YWRvIGVtIGZvcm1hdG8gaW1wcmVzc28sIGVsZXRyw7RuaWNvIG91IGVtIHF1YWxxdWVyIG91dHJvIG1laW8uIFZvY8OqIGNvbmNvcmRhKG0pIHF1ZSBhIFVuaXZlcnNpZGFkZSBGZWRlcmFsIGRvIENlYXLDoSwgZ2VzdG9yYSBkbyBSZXBvc2l0w7NyaW8gSW5zdGl0dWNpb25hbCBkYSBVRkMgLSBSSS9VRkMsIHBvZGUsIHNlbSBhbHRlcmFyIG8gY29udGXDumRvLCBjb252ZXJ0ZXIgbyBhcnF1aXZvIGRlcG9zaXRhZG8gYSBxdWFscXVlciBtZWlvIG91IGZvcm1hdG8gY29tIGZpbnMgZGUgcHJlc2VydmHDp8Ojby4gVm9jw6oocykgdGFtYsOpbSBjb25jb3JkYShtKSBxdWUgYSBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbCBkbyBDZWFyw6EsIGdlc3RvcmEgZG8gUmVwb3NpdMOzcmlvIEluc3RpdHVjaW9uYWwgZGEgVUZDIC0gUkkvVUZDLCBwb2RlIG1hbnRlciBtYWlzIGRlIHVtYSBjw7NwaWEgZGVzdGUgZGVww7NzaXRvIHBhcmEgZmlucyBkZSBzZWd1cmFuw6dhLCBiYWNrLXVwIGUvb3UgcHJlc2VydmHDp8Ojby4gVm9jw6ogZGVjbGFyYSBxdWUgYSBhcHJlc2VudGHDp8OjbyBkbyBzZXUgdHJhYmFsaG8gw6kgb3JpZ2luYWwgZSBxdWUgdm9jw6oocykgcG9kZShtKSBjb25jZWRlciBvcyBkaXJlaXRvcyBjb250aWRvcyBuZXN0YSBsaWNlbsOnYS4gVm9jw6ogdGFtYsOpbSBkZWNsYXJhKG0pIHF1ZSBvIGVudmlvIMOpIGRlIHNldSBjb25oZWNpbWVudG8gZSBuw6NvIGluZnJpbmdlIG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIGRlIG91dHJhIHBlc3NvYSBvdSBpbnN0aXR1acOnw6NvLiBDYXNvIG8gZG9jdW1lbnRvIGEgc2VyIGRlcG9zaXRhZG8gY29udGVuaGEgbWF0ZXJpYWwgcGFyYSBvIHF1YWwgdm9jw6oocykgbsOjbyBkZXTDqW0gYSB0aXR1bGFyaWRhZGUgZG9zIGRpcmVpdG9zIGRlIGF1dG9yYWlzLCB2b2PDqihzKSBkZWNsYXJhKG0pIHF1ZSBvYnRldmUgYSBwZXJtaXNzw6NvIGlycmVzdHJpdGEgZG8gdGl0dWxhciBkb3MgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMgZGUgY29uY2VkZXIgw6AgVW5pdmVyc2lkYWRlIEZlZGVyYWwgZG8gQ2VhcsOhLCBnZXN0b3JhIGRvIFJlcG9zaXTDs3JpbyBJbnN0aXR1Y2lvbmFsIGRhIFVGQyAtIFJJL1VGQywgb3MgZGlyZWl0b3MgcmVxdWVyaWRvcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYSBlIHF1ZSBvcyBtYXRlcmlhaXMgZGUgcHJvcHJpZWRhZGUgZGUgdGVyY2Vpcm9zLCBlc3TDo28gZGV2aWRhbWVudGUgaWRlbnRpZmljYWRvcyBlIHJlY29uaGVjaWRvcyBubyB0ZXh0byBvdSBjb250ZcO6ZG8gZGEgYXByZXNlbnRhw6fDo28uDQoNCkNBU08gTyBUUkFCQUxITyBERVBPU0lUQURPIFRFTkhBIFNJRE8gRklOQU5DSUFETyBPVSBBUE9JQURPIFBPUiBVTSDDk1JHw4NPLCBRVUUgTsODTyBBIElOU1RJVFVJw4fDg08gREVTVEUgUkVQT1NJVMOTUklPOiBWT0PDiiBERUNMQVJBIFRFUiBDVU1QUklETyBUT0RPUyBPUyBESVJFSVRPUyBERSBSRVZJU8ODTyBFIFFVQUlTUVVFUiBPVVRSQVMgT0JSSUdBw4fDlUVTIFJFUVVFUklEQVMgUEVMTyBDT05UUkFUTyBPVSBBQ09SRE8uIA0KDQpPIHJlcG9zaXTDs3JpbyBpZGVudGlmaWNhcsOhIGNsYXJhbWVudGUgbyBzZXUocykgbm9tZShzKSBjb21vIGF1dG9yKGVzKSBvdSB0aXR1bGFyKGVzKSBkbyBkaXJlaXRvIGRlIGF1dG9yKGVzKSBkbyBkb2N1bWVudG8gc3VibWV0aWRvIGUgZGVjbGFyYSBxdWUgbsOjbyBmYXLDoSBxdWFscXVlciBhbHRlcmHDp8OjbyBhbMOpbSBkYXMgcGVybWl0aWRhcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYS4NCg==Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2021-05-18T13:22:58Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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