Controle ótimo de redes de adução de água baseado em programação linear seqüencial.
| Ano de defesa: | 2005 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
|
| 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: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-08112024-082614/ |
Resumo: | Uma rede de adução de água precisa ser projetada de forma a atender às demandas de consumo em qualquer hora do dia. No entanto, os valores de consumo instantâneo variam muito ao longo do tempo, e existe uma preocupação em se manter os níveis dos reservatórios dentro de seus limites operacionais. Quanto maior for o diâmetro da tubulação da rede adutora, menores serão as possibilidades de haver falta d\'água em alguma região da planta devido a deficiência de capacidade de transporte das adutoras (excessiva perda de carga). Do ponto de vista econômico, é interessante aproveitarmos ao máximo a estrutura atual da rede antes de partirmos para uma ampliação de capacidade da malha de abastecimento, seja por aumento de diâmetro da tubulação, seja por inclusão de boosters de reforço. Queremos garantir, dessa forma, a máxima transferência de água para os reservatórios, atendendo perfeitamente à demanda por água da população. Em outras palavras, não deve haver transbordamentos nem falta de água em nenhum dos reservatórios do sistema. Este trabalho analisa o problema de controle ótimo operacional de redes de adução de água por gravidade (redes adutoras). A idéia do trabalho é modelar uma rede de adução de água de qualquer arquitetura linearizando sistemas não lineares subjacentes e, em sucessivas iterações, aplicar um algoritmo de programação linear para obter os valores de vazões e perdas de cargas nas válvulas de controle dos reservatórios setoriais que satisfaçam as restrições impostas pela rede. Utilizando-se a técnica de modelagem por análise nodal modificada e programação linear seqüencial, foi possível obter os valores ótimos de vazão em todos os ramos de uma rede de adução de água genérica. |
| id |
USP_3dd063a6b31eba59aee397dcfbbadab1 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:teses.usp.br:tde-08112024-082614 |
| network_acronym_str |
USP |
| network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Controle ótimo de redes de adução de água baseado em programação linear seqüencial.Optimal control of water main based on sequencial linear programming.Adução por gravidadeConsumo de águaGravity inductionLinear programmingProgramação linearWater consumptionUma rede de adução de água precisa ser projetada de forma a atender às demandas de consumo em qualquer hora do dia. No entanto, os valores de consumo instantâneo variam muito ao longo do tempo, e existe uma preocupação em se manter os níveis dos reservatórios dentro de seus limites operacionais. Quanto maior for o diâmetro da tubulação da rede adutora, menores serão as possibilidades de haver falta d\'água em alguma região da planta devido a deficiência de capacidade de transporte das adutoras (excessiva perda de carga). Do ponto de vista econômico, é interessante aproveitarmos ao máximo a estrutura atual da rede antes de partirmos para uma ampliação de capacidade da malha de abastecimento, seja por aumento de diâmetro da tubulação, seja por inclusão de boosters de reforço. Queremos garantir, dessa forma, a máxima transferência de água para os reservatórios, atendendo perfeitamente à demanda por água da população. Em outras palavras, não deve haver transbordamentos nem falta de água em nenhum dos reservatórios do sistema. Este trabalho analisa o problema de controle ótimo operacional de redes de adução de água por gravidade (redes adutoras). A idéia do trabalho é modelar uma rede de adução de água de qualquer arquitetura linearizando sistemas não lineares subjacentes e, em sucessivas iterações, aplicar um algoritmo de programação linear para obter os valores de vazões e perdas de cargas nas válvulas de controle dos reservatórios setoriais que satisfaçam as restrições impostas pela rede. Utilizando-se a técnica de modelagem por análise nodal modificada e programação linear seqüencial, foi possível obter os valores ótimos de vazão em todos os ramos de uma rede de adução de água genérica.A water supply system needs to be designed in order to guarantee the water delivery according to the water consumptions requests at any time. However, the instantaneous water consumption flows vary a lot during the day, and the goal is to keep the level of reservoirs within their operational limits. The bigger is the pipeline diameter, the smaller are the concerns about water shortage due to head loss. But under a economical point of view, it is better to make use of the maximum capacity of present water network instead of make any investments on the plant, such as either pipeline replacement or inclusion of pumping boosters. We want to assure that the maximum amount of water will be transferred to reservoirs, satisfying perfectly all constraints. This work analyses the problem of operational optimal control of a general gravity-based water main. The basic idea of present work is to model a water main by linearizing subjacent non-linear systems, and in successive iterations, applying a linear programming algorithm in order to obtain the values of flows and head loss at valves of sectorial reservoirs that satisfy the network constraints. Applying both the modeling technique called Modified Nodal Analysis (MNA) and Sequential Linear Programming, we could obtain the optimal values of the water flow in all branches of a water main with general topology.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCipparrone, Flávio Almeida de MagalhãesBatista, Luís Fabiano de Campos2005-10-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-08112024-082614/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-11-08T11:00:06Zoai:teses.usp.br:tde-08112024-082614Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-11-08T11:00:06Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Controle ótimo de redes de adução de água baseado em programação linear seqüencial. Optimal control of water main based on sequencial linear programming. |
| title |
Controle ótimo de redes de adução de água baseado em programação linear seqüencial. |
| spellingShingle |
Controle ótimo de redes de adução de água baseado em programação linear seqüencial. Batista, Luís Fabiano de Campos Adução por gravidade Consumo de água Gravity induction Linear programming Programação linear Water consumption |
| title_short |
Controle ótimo de redes de adução de água baseado em programação linear seqüencial. |
| title_full |
Controle ótimo de redes de adução de água baseado em programação linear seqüencial. |
| title_fullStr |
Controle ótimo de redes de adução de água baseado em programação linear seqüencial. |
| title_full_unstemmed |
Controle ótimo de redes de adução de água baseado em programação linear seqüencial. |
| title_sort |
Controle ótimo de redes de adução de água baseado em programação linear seqüencial. |
| author |
Batista, Luís Fabiano de Campos |
| author_facet |
Batista, Luís Fabiano de Campos |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Cipparrone, Flávio Almeida de Magalhães |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Batista, Luís Fabiano de Campos |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Adução por gravidade Consumo de água Gravity induction Linear programming Programação linear Water consumption |
| topic |
Adução por gravidade Consumo de água Gravity induction Linear programming Programação linear Water consumption |
| description |
Uma rede de adução de água precisa ser projetada de forma a atender às demandas de consumo em qualquer hora do dia. No entanto, os valores de consumo instantâneo variam muito ao longo do tempo, e existe uma preocupação em se manter os níveis dos reservatórios dentro de seus limites operacionais. Quanto maior for o diâmetro da tubulação da rede adutora, menores serão as possibilidades de haver falta d\'água em alguma região da planta devido a deficiência de capacidade de transporte das adutoras (excessiva perda de carga). Do ponto de vista econômico, é interessante aproveitarmos ao máximo a estrutura atual da rede antes de partirmos para uma ampliação de capacidade da malha de abastecimento, seja por aumento de diâmetro da tubulação, seja por inclusão de boosters de reforço. Queremos garantir, dessa forma, a máxima transferência de água para os reservatórios, atendendo perfeitamente à demanda por água da população. Em outras palavras, não deve haver transbordamentos nem falta de água em nenhum dos reservatórios do sistema. Este trabalho analisa o problema de controle ótimo operacional de redes de adução de água por gravidade (redes adutoras). A idéia do trabalho é modelar uma rede de adução de água de qualquer arquitetura linearizando sistemas não lineares subjacentes e, em sucessivas iterações, aplicar um algoritmo de programação linear para obter os valores de vazões e perdas de cargas nas válvulas de controle dos reservatórios setoriais que satisfaçam as restrições impostas pela rede. Utilizando-se a técnica de modelagem por análise nodal modificada e programação linear seqüencial, foi possível obter os valores ótimos de vazão em todos os ramos de uma rede de adução de água genérica. |
| publishDate |
2005 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2005-10-25 |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-08112024-082614/ |
| url |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-08112024-082614/ |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.relation.none.fl_str_mv |
|
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. info:eu-repo/semantics/openAccess |
| rights_invalid_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.coverage.none.fl_str_mv |
|
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP instname:Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP |
| instname_str |
Universidade de São Paulo (USP) |
| instacron_str |
USP |
| institution |
USP |
| reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
| collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
| repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP) |
| repository.mail.fl_str_mv |
virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br |
| _version_ |
1818598502997950464 |