EPANET

EPANET realiza simulação de período prolongado do comportamento hidráulico e da qualidade da água nas redes de tubos do sistema de distribuição de água

Uma rede consiste em tubos, nós (junções de tubos), bombas, válvulas, tanques ou reservatórios de armazenamento.

O EPANET rastreia o fluxo de água em cada tubo, a pressão em cada nó, a altura da água em cada tanque e a concentração de uma espécie química em toda a rede durante um período de simulação composto de várias etapas de tempo. Além das espécies químicas, a idade da água e o rastreamento da fonte também podem ser simulados

O SOLIDOS fornece um ambiente integrado para edição de dados de entrada de rede, execução de simulações hidráulicas e de qualidade da água e visualização dos resultados em uma variedade de formatos usando o motor do EPANET. Isso inclui mapas de rede codificados por cores, tabelas de dados, gráficos de séries temporais e plotagens de contorno.

O EPANET foi desenvolvida pela Divisão de Infraestrutura de Água do Centro de Soluções Ambientais e Resposta a Emergências da Agência de Proteção Ambiental dos EUA (anteriormente Divisão de Abastecimento de Água e Recursos Hídricos do Laboratório Nacional de Pesquisa de Gerenciamento de Risco)

No nó EPANET, você pode:

• Propriedades - Edita as propriedades do EPANET, listadas abaixo
• Calcular - calcular a rede do EPANET, veja o comando EPANETCALC, para mais informações
• Importar - importa um arquivo INP do EPANET e desenha a rede no Model Space, veja o comando EPANETIMPORT, para mais informações
• Exportar - exporta um arquivo INP do EPANET, veja o comando EPANETEXPORT, para mais informações

O nó EPANET, concentra as configurações que normalmente se vê em Opções do programa oficial do EPANET:

• Objeto
  • Calcular Automaticamente - Recalcula a rede em qualquer alteração feita nos componentes
  • Está Calculada - Informa se a rede está calculada
• Hidráulica - As opções hidráulicas determinam como o comportamento hidráulico da rede de tubulação deve ser analisado
  • Acurácia - Critério de convergência usado para sinalizar que uma solução foi encontrada para as equações não lineares que governam a hidráulica da rede
  • CHECKFREQ - Define o número de tentativas de solução que passam durante o balanceamento hidráulico antes que o status das bombas, válvulas de retenção, válvulas de controle de fluxo e tubos conectados aos tanques sejam mais uma vez atualizados
  • DAMPLIMIT - Este é o valor de precisão no qual o amortecimento da solução e as verificações de status em PRVs e PSVs devem começar
  • Erro de Perdas Máximo - Outro critério de convergência que exige que a perda de carga calculada pela fórmula de perda de carga em comparação com a diferença nas cabeças nodais em cada link seja menor do que o valor especificado
  • Estatística - Tipo de processamento estatístico usado para resumir os resultados de uma simulação de período prolongado
  • Expoente Emissor - Potência para a qual a pressão é elevada ao calcular o fluxo através de um dispositivo emissor
  • Fórmula de Perda de Carga - Fórmula usada para calcular a perda de carga como uma função da taxa de fluxo em um tubo:
    • Hazen-Williams
    • Darcy-Weisbach
    • Chezy-Manning
  • Gravidade Específica - Razão entre a densidade do fluido sendo modelado e a da água a 4 ºC
  • MAXCHECK - Este é o número de testes de solução após os quais verificações periódicas de status nas bombas, válvulas de verificação, válvulas de controle de fluxo e tubos conectados aos tanques são interrompidos
  • Mudança Máxima de Carga - Um terceiro critério de convergência requer que a maior mudança absoluta de fluxo entre as soluções atuais e anteriores seja menor do que o valor especificado
  • Multiplicador de Demanda - Multiplicador aplicado a todas as demandas de linha de base para fazer o consumo total do sistema variar para cima ou para baixo em uma quantidade fixa
  • Padrão de Demanda - DefaultPattern
  • Relatório de Status - Quantidade de informações de status a relatar após a simulação ser feita
  • Se Desequilibrado - Ação a ser tomada se uma solução hidráulica não for encontrada dentro do número máximo de tentativas: STOP to stop the simulation at this point or CONTINUE a usar outros 10 testes, sem alterações de status de link permitidas, em uma tentativa de alcançar a convergência
  • Tentativas Máximas - Número máximo de tentativas usadas para resolver as equações não lineares que governam a hidráulica da rede em um determinado ponto no tempo
  • Viscosidade Relativa - Viscosidade cinemática do fluido sendo modelado em relação à viscosidade da água a 20 ºC
• Modelo de Demanda
  • Modelo de Demanda - A análise hidráulica do EPANET permite duas formas diferentes de modelar as demandas de água (ou seja, consumo) nos nós de junção da rede:
    • Análise de Demanda (DDA) - exige que as demandas em cada ponto no tempo sejam valores fixos que devem ser entregues independentemente das pressões nodais e fluxos de ligação produzidos por uma solução hidráulica.
      Essa tem sido a abordagem clássica usada para modelar demandas, mas pode resultar em situações em que as demandas exigidas são satisfeitas em nós com pressões negativas - uma impossibilidade física.
    • Análise de Pressão (PDA) - permite que a demanda real entregue em um nó dependa da pressão do nó.
      Abaixo de alguma pressão mínima a demanda é zero, acima de alguma pressão de serviço a demanda total requerida é suprida e entre a demanda varia como uma função da lei de potência da pressão. O uso de PDA é uma maneira de evitar demandas positivas em nós com pressões negativas.
  • Expoente da Pressão - A potência à qual a pressão é elevada ao calcular a demanda entregue a um nó sob uma análise conduzida por pressão
  • Pressão Mínima - A pressão abaixo da qual nenhuma demanda pode ser fornecida sob uma análise conduzida por pressão
  • Pressão Requerida - A pressão necessária para fornecer a demanda total de um nó sob uma análise dirigida por pressão Note:A pressão Requerida deve ser maior que a pressão mínima, caso contrário o cálculo irá apresentar o erro 208
• Energia - Fornece valores padrão usados para calcular a energia e o custo de bombeamento quando nenhum parâmetro de energia específico é atribuído a uma determinada bomba
  • Eficiência da Bomba - Eficiência da bomba padrão
  • Padrão de Preço - Padrão de tempo usado para descrever a variação no preço da energia ao longo do dia
  • Preço da Energia - O preço médio ou nominal da energia em unidades monetárias por kw-hora. Usado apenas para calcular o custo do uso de energia
  • Taxa de Demanda - Custo adicional de energia por uso máximo de quilowatt
• Importação - controla os parâmetros relacionados a importação de redes do EPANET de arquivos INP para o Civil 3D
  Para importar os arquivos INP, veja: EPANETIMPORT
  • Links - Tabela de conversão das informações do INP para seções transversais dos links a serem importados
  • Nós - Tabela de conversão das informações do INP para seções transversais dos nós a serem importados
  • Rede - Rede onde os nós e links serão importados
• Intervalos - As opções de tempos definem valores para as várias etapas de tempo usadas em uma simulação de período estendido
  • Duração Total - Duração total de uma simulação. Use 0 para executar uma análise hidráulica de período único (instantâneo)
  • Hora de Início - Hora em que a simulação começa
  • Hora de Início do Padrão - Horas em todos os padrões de tempo em que a simulação começa
  • Hora de Início do Relatório - Horas de simulação em que os resultados computados começam a ser relatados
  • Intervalo de Tempo de Qualidade - Intervalo de tempo entre o encaminhamento do constituinte da qualidade da água. O padrão normal é 5 minutos
  • Intervalo de Tempo de Relatório - Intervalo de tempo entre os horários em que os resultados calculados são relatados. O padrão normal é 1 hora
  • Intervalo de Tempo do Padrão - Intervalo de tempo usado com todos os padrões de tempo. O padrão normal é 1 hora
  • Intervalo de Tempo Hidráulico - Intervalo de tempo entre a recomputação do sistema hidráulico. O padrão normal é 1 hora
• Qualidade - As Opções de Qualidade selecionam o tipo de análise da qualidade da água para conduzir e controlar como os cálculos são realizados
  • Nome do Químico - Nome real do produto químico que está sendo modelado
    Por exemplo: Cloro
  • Unidade de Massa - Unidade de medida do químico modelado
    Aplica-se ao químico modelado
  • Difusividade Relativa - Difusividade molecular do produto químico sendo modelado em relação ao cloro a 20 ºC
  • Parâmetro de Qualidade - Tipo de parâmetro de qualidade da água sendo modelado
    Pode ser:
    • Nenhum - Nenhuma análise de qualidade é executada
    • Químico - Destino químico e transporte
    • Tempo - Análise da idade da água (medido em horas)
    • Nó Rastreado - Análise de rastreamento de origem (medido em termos percentuais)
      Para esta opção, informe também o nome do nó rastreado
  • Tolerância de Qualidade - Menor mudança na qualidade que fará com que uma nova parcela de água seja criada em um tubo
    A Tolerância de Qualidade determina quando a qualidade de uma parcela de água é essencialmente a mesma de outra parcela. Para análise química, este pode ser o limite de detecção do procedimento usado para medir o produto químico, ajustado por um fator de segurança adequado. Usar um valor muito grande para essa tolerância pode afetar a precisão da simulação. Usar um valor muito pequeno afetará a eficiência computacional. Uma configuração típica pode ser 0,01 para produtos químicos medidos em mg/L, bem como idade da água e rastreamento da fonte
  • Nó Rastreado - Nome do nó cujo fluxo está sendo rastreado
    Aplica-se apenas ao rastreamento de origem
• Reações - As opções de reação selecionam o tipo de reações de qualidade da água que são incluídas na análise
  • Ordem de Reação no Escoamento - Potência para a qual a concentração é elevada ao calcular uma taxa de reação de fluxo em massa
  • Ordem de Reação na Parede - Potência para a qual a concentração é elevada ao calcular uma taxa de reação da parede do tubo
  • Coef de Reação no Escoamento - Taxa de reação em massa padrão (Kb) atribuído a todos os tubos. Este coeficiente global pode ser substituído editando esta propriedade para tubos específicos
  • Coeficiente de Reação na Parede - Taxa de reação da parede (Kw) atribuído a todos os tubos. Pode ser substituído editando esta propriedade para tubos específicos
  • Concentração Limite - Concentração máxima para a qual uma substância pode crescer ou valor mínimo para o qual ela pode se decompor. As taxas de reação em massa serão proporcionais à diferença entre a concentração atual e este valor
  • Coef de Dependência com Rugosidade - Fator que correlaciona o coeficiente de reação da parede com a rugosidade do tubo

Note: Para editar os parâmetro acima, use o comando EPANETSETTINGS