Investigação sobre a influência da expulsão e da admissão de ar por válvulas ventosas na segurança de adutoras  

Abstract

ResumoO presente trabalho investiga aspectos importantes relacionados às válvulas ventosas. Estes dispositivos, elementos essenciais das adutoras, ainda não são bem compreendidos pelos engenheiros hidráulicos. As válvulas ventosas são instaladas ao longo da adutora, principalmente nos pontos altos. Atuam na admissão de ar para evitar pressões internas sub-atmosféricas e na expulsão de bolsões de ar. Por causa das complexidades que surgem das interações ar-água, do escoamento compressível do ar e da falta de entendimento sobre o funcionamento dos mecanismos das válvulas ventosas durante situações dinâmicas, há muitas lacunas que ainda precisam ser investigadas neste assunto. Nesta dissertação, com o desenvolvimento de revisão da literatura, três objetivos principais foram estabelecidos e realizados: 1) análise da inĆuência de válvulas ventosas, em conjunto com outros dispositivos de proteção, no contexto do gerenciamento de transitórios hidráulicos, 2) avaliação da conĄabilidade das curvas de desempenho de válvulas ventosas fornecidas pelos fabricantes e 3) desenvolvimento de estratégias para expulsão controlada de ar por válvulas ventosas, uma vez que a falta de controle da expulsão de ar tem geralmente consequências danosas para a integridade de adutoras. Através de simulações computacionais, concluiu-se que as válvulas ventosas, quando combinadas com outros dispositivos de proteção, como tanques hidropneumáticos ou volantes de inércia, ajudam na mitigação de sobre-pressões transitórias. Concluiu-se também que as curvas de desempenho apresentadas pelos fabricantes devem ser usadas com cautela. Uma parte signiĄcativa das curvas analisadas mostrou-se incongruente com o fenômeno de admissão e expulsão de ar por válvulas ventosas, tanto do ponto de vista teórico como do ponto de vista experimental.Por Ąm, um dispositivo para controlar a expulsão de ar por válvulas ventosas e permitir a medição do escoamento foi desenvolvido e testado computacionalmente com sucesso.