Someone has a computer program, algorithm or spreadsheet to solve problems of transients on a water flow in open channel regime through a circular section (flowing inside a pipe with free surface)?
Olá, como você estuda no Brasil, vou responder essa pergunta em português :)
Os primeiros programas que me vêm à cabeça são o SWMM (EPA, 2023, versão 5.2.4) e o HY-8 (FHWA, 2022, versão 7.80.0.2). Ambos são gratuitos e foram elaborados por instituições públicas estadunidenses, sempre em constantes atualizações.
O HY-8 modela escoamentos livres em bueiros e pode ser aproximado com o seu problema. Ele apresenta o perfil da linha d'água para todas as condições de bueiros estipuladas pelo FHWA (2008), independentemente se o controle for de entrada e saída; daí aqueles perfis que são caracterizados pela presença da pressão atmosférica dentro do conduto podem ser fidedignamente representados. Fica à vontade pra consultar o manual deles (FHWA, 2023) para um guia rápido, ele é bem fácil de mexer.
O SWMM deve combinar mais com o que você está procurando. A modelagem de condutos e ligações de virtualmente todo tipo de sistemas de drenagem e sanitários é possível lá. Dentre outras funcionalidades, é possível representar escoamentos gradualmente variados nele; daí sua demanda de problemas de escoamentos transientes pode ser aproximada por um regime permanente, mas com variações graduais temporais de parâmetros hidráulicos. O manual dele, elaborado pelo Rosmann (2017), é bem completo e tem exemplos dessas aplicações.
Caso sua demanda seja mais fechamentos de válvulas, verificação de subpressões, esse tipo de problemas, daí recomendo você analisar uns livros mais antigos, que têm o arcabouço teórico pra isso, e daí evoluir. Um que usei no meu mestrado foi o do Wylie e do Streeter (1978), que tem versões mais atualizadas. Um abraço!
Referências (no estilo ABNT):
ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. SWMM: Storm Water Management Model. Versão 5.2.4. Cincinnati: U.S. Environmental Protection Agency, 2023.
FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION. HY-8 culvert analysis program. Versão 7.80.0.2. Clayton: FHWA, nov. 2022.
FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION. HY-8 culvert analysis program user’s manual. Tutorial manual. Clayton: FHWA, 2023. 158 p.
ROSMANN, L. Storm Water Management Model reference manual. Volume 2: Hydraulics. EPA/600/R-17/111. Tutorial manual. Washington: EPA, 2017. 189 p.
WYLIE, E. B.; STREETER, V. L. Fluid transients. New York: McGraw-Hill, 1978. 384 p.
- Badges
- Science topic