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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Modelagem numérica e computacional da hidrodinâmica de reservatórios utilizando as equações bidimensionais de Saint-Venant
Alternate title (s): Numerical and computational modeling of reservoir hydrodynamics using the two-dimensional equations of Saint-Venant
Author: Magro, Guilherme Resende
First Advisor: Alamy Filho, José Eduardo
Second member of the Committee: Lima Neto, Iran Eduardo
Third member of the Committee: Pereira, Carlos Eugênio
Summary: Acumulações ou represamentos de água são soluções utilizadas tanto para abastecimento de populações, como para inúmeras atividades, entre elas a geração de energia e a irrigação. Os estudos da hidrodinâmica de corpos de água naturais ou artificiais permitem descrições mais detalhadas acerca do comportamento dos campos de velocidade e de profundidade e são de suma importância para que se possa planejar o uso destes recursos, de forma a garantir aproveitamento sustentável e eficiente. Existem programas computacionais no mercado que executam simulações hidrodinâmicas, entretanto, apresentam certas peculiaridades que, embora não sejam limitadoras, exigem mais tempo de aprendizado por parte dos usuários. O objetivo deste trabalho é, partindo das Equações de Saint-Venant em 2D, produzir o SimHidro2D, que se trata de uma rotina de cálculos feita em um programa computacional de simples aprendizagem para que se torne mais fácil e prático a realização de simulações numéricas de escoamentos. Foram realizados testes e comparados os resultados obtidos com os resultados de outros pesquisadores para a validação da rotina de cálculo. Posteriormente, foi feita a simulação hidrodinâmica do Reservatório Bom Jardim, situado no município de Uberlândia no estado de Minas Gerais, e obtido os seus campos de profundidades e velocidades e, em seguida, realizado uma análise comparativa destes resultados com os resultados da simulação feita com o auxílio da ferramenta computacional HEC-RAS. A ferramenta desenvolvida provou ser capaz de simular o comportamento de corpos hídricos gerando bons resultados.
Abstract: Accumulations or water impoundments are solutions used both for population supply and for numerous activities, including power generation and irrigation. Studies of the hydrodynamics of natural or artificial bodies of water allow for more detailed descriptions of the behavior of velocity and depth fields and are of paramount importance in order to plan the use of these resources in order to ensure sustainable and efficient utilization. There are computer programs in the market that execute hydrodynamic simulations, however, they present certain peculiarities that, although they are not limiting, require more time of learning on the part of the users. The purpose of this work is, starting from the Saint Venant equations in 2D, to produce the SimHidro2D, which is a routine of calculations made in a computer program of simple learning to make it easier and more practical to perform numerical simulations of flows. Tests were performed and the results obtained were compared with the results of other researchers for the validation of the calculation routine. Subsequently, was made the hydrodynamic simulation of the Bom Jardim Reservoir, located in the municipality of Uberlândia in the state of Minas Gerais, and obtained its fields of depths and velocities and then performed a comparative analysis of these results with the results of the simulation made with the aid of the computational tool HEC-RAS. The tool developed proved to be able to simulate the behavior of water bodies generating good results.
Keywords: Equações de Saint-Venant 2D
2D Equations of Saint-Venant
Equações de águas rasas
Shallow water equations
Modelagem numérica
Numerical modeling
Simulação numérica
Numerical simulation
Equações diferenciais parciais
Partial differential equations
HEC-RAS
Engenharia civil
Escoamento
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA::HIDRAULICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil
Quote: MAGRO, Guilherme Resende. Modelagem numérica e computacional da hidrodinâmica de reservatórios utilizando as equações bidimensionais de Saint-Venant. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.301.
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.301
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/23778
Date of defense: 18-Dec-2018
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