Resultados da simulação numérica considerando a Soft-starter programada como “Rampa de Tensão”

considerando a programação como “Controle da Bomba”. Os relatórios gerados pelo Ariete 1.0, para ambas as simulações, constam no Anexo III.

4.4.1 Resultados da simulação numérica considerando a Soft-starter programada como “Rampa de Tensão”

As imagens geradas pelo programa computacional Ariete 1.0 para a envoltória de pressão nas posições relativas (_𝐿 𝑥

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙) de zero, 0,5 e 1,0 estão apresentadas nas

Figuras 72, 73, 74 e 75.

Figura 72 - Envoltória de pressões obtida para a simulação (990 passos) considerando a Soft-starter programada como “Rampa de Tensão”

Figura 73 - Variação temporal da pressão no ponto x/LTotal =0, (junto a bomba) obtida para a simulação (990 passos) considerando a Soft-starter programada como

“Rampa de Tensão”

Fonte: Elaborada pelo autor

Figura 74 - Variação temporal da pressão no ponto x/LTotal =0,5, (distância de 803,00m a jusante da bomba) obtida para a simulação (990 passos) considerando a

Soft-starter programada como “Rampa de Tensão

Figura 75 - Variação temporal da pressão no ponto x/LTotal =1,0, (distância de 1606,00m a jusante da bomba) obtida para a simulação (990 passos) considerando

a Soft-starter programada como “Rampa de Tensão”

Fonte: Elaborada pelo autor

A fim de melhor avaliar a qualidade do resultado da simulação, foram elaborados os gráficos apresentados nas Figuras 76, 77 e 78, a partir dos dados simulados e daqueles medidos nas etapas da primeira Campanha de Coleta que considerava a Soft-starter programada como “Rampa de Tensão”.

Figura 76 - Comparação entre o resultado simulado e os dados de pressão obtidos no primeiro ensaio da Primeira Campanha de Coleta – Tempo de simulação: 17 s

Figura 77 - Comparação entre o resultado simulado e os dados de pressão obtidos no segundo ensaio da Primeira Campanha de Coleta – Tempo de simulação: 17 s

Fonte: Elaborada pelo autor

Figura 78 - Comparação entre o resultado simulado e os dados de pressão obtidos no terceiro ensaio da Primeira Campanha de Coleta– Tempo de simulação: 17 s

Fonte: Elaborada pelo autor

Na Figura 76 e na Figura 77, percebe-se, visualmente, a aproximação dos dados simulados e aqueles obtidos em campo, principalmente no primeiro período da onda de propagação. Já no gráfico apresentado na Figura 78, percebe-se, visualmente, que no tramo ascendente, durante o primeiro período da onda, os dados coletados da carga de pressão estão ligeiramente atrasados. Isso pode corroborar para que, conforme mencionado anteriormente, o tempo transcorrido entre o segundo

e o terceiro ensaio tenha sido influenciado nos resultados, já que o transitório pode não ter terminado e, com isso, as ondas de pressão do segundo ensaio tenham interferido nos dados do terceiro ensaio.

Em termos da magnitude da amplitude da primeira onda, nota-se que nos três ensaios o valor simulado foi muito próximo do valor obtido nas medições, em especial aquele apresentado na Figura 76.

De acordo com Streeter e Wylie (1979) razoável precisão entre a simulação e os dados experimentais é observada para os primeiros 2 ∙ 𝐿 𝑎⁄ segundos, os quais representam o período da tubulação e que, neste caso equivale a 2,3 segundos. Como afirmam os autores, o comportamento inelástico não linear da parede da tubulação, o comportamento inelástico não linear do fluido, gás livre ou dissolvido no fluido e/ou o fator de perda de carga são alguns dos fatores que podem caracterizar a propagação dessa diferença.

A fim de avaliar estatisticamente os resultados de campo com os das simulações, aplicou-se os estimadores estatísticos. Nessa análise, considerou-se o período de 10 segundos, e que corresponde, aproximadamente, ao triplo do período (T) da tubulação de recalque, compreendendo o período da primeira onda (medido entre as duas pressões mínimas obtidas).

A Tabela 11 apresenta os resultados obtidos para os estimadores estatísticos empregados nos 10 segundos iniciais do fenômeno transitório, assim como a classificação segundo Moriasi e colaboradores (2007) e apresentado na seção 3.6.1.

Tabela 11: Estimadores estatísticos aplicados nos períodos iniciais do fenômeno transitório

Ensaio

Estimadores Estatísticos

PBIAS (%) NSE RD

(Classificação) (Classificação) (Classificação)

1 1,74 0,56 0,66

Muito bom Satisfatório Satisfatório

2 4,88 0,58 0,65

Muito bom Satisfatório Satisfatório

3 1,26 0,19 0,90

Muito bom Insatisfatório Insatisfatório

Ao analisar os resultados dos estimadores estatísticos empregados apara analisar a aderência entre os resultados obtidos em campo e aqueles simulados e apresentados na Tabela 11, nota-se que para os ensaios 1 e 2 a classificação variou de satisfatório a muito bom, segundo a classificação proposta por Moriasi e colaboradores (2007). Já os resultados do terceiro ensaio resultaram em muito bom para o erro médio (PBIAS) e insatisfatório para a razão dos desvios (RD) e o coeficiente de Eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE), o que corrobora a hipótese considerada de que, o transitório do segundo ensaio possa ter interferido na obtenção dos dados medidos no terceiro ensaio fazendo com que as ondas de pressão do segundo ensaio tenham interferido nos dados do terceiro ensaio.

Para avaliar o comportamento geral do transitório, foram gerados os gráficos apresentados nas Figura 79, Figura 80 e Figura 81.

Figura 79 - Comparação entre o resultado simulado e os dados de pressão obtidos no primeiro ensaio da Primeira Campanha de Coleta – Tempo de simulação 49,28 s

Figura 80 - Comparação entre o resultado simulado e os dados de pressão obtidos no segundo ensaio da Primeira Campanha de Coleta – Tempo de simulação: 49,28s

Fonte: Elaborada pelo autor

Figura 81 - Comparação entre o resultado simulado e os dados de pressão obtidos no terceiro ensaio da Primeira Campanha de Coleta Tempo de simulação 49,28 s

Fonte: Elaborada pelo autor

Ao analisar os gráficos apresentados na Figura 79, Figura 80 e Figura 81, percebe-se que, embora as simulações apresentem o formato senoidal com a redução da amplitude ao longo do tempo, ela ocorre de maneira menos intensa se comparada

aos valores obtidos nos ensaios, podendo indicar que o coeficiente de perda de carga (f) considerado pelo modelo esteja subestimado, conforme possibilidade apontada por Streeter e Wylie (1979).

4.4.2 Resultados da simulação numérica considerando a Soft-starter