Metodologia de otimização de redes malhadas através da programação não linear.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: FORMIGA, Klebber Teodomiro Martins.
Data de Publicação: 1999
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2166
Resumo: As redes de distribuição, que fazem parte dos sistemas de abastecimento de água, são, em grande parte, redes malhadas, cuja complexidade no dimensionamento tem forçado os projetistas a utilizar metodologias tradicionais de tentativa e erro para obter a solução do problema. Esses métodos, dos quais o mais empregado é o de Hardy-Cross, fazem tão somente o balanceamento da rede, deixando a cargo da experiência do projetista a busca de um dimensionamento mais econômico. Neste trabalho será apresentado um método que utiliza técnicas de programação não linear para o dimensionamento económico de redes malhadas. Esse método é composto de duas etapas. Na primeira, as vazões e os diâmetros são considerados como variáveis de decisão, e na segunda etapa, as variáveis de decisão são os comprimentos dos segmentos dos trechos, com diâmetros constantes, e suas correspondentes vazões. Essa metodologia foi aplicada a duas redes encontradas na literatura, em que o dimensionamento já havia sido feito por outros métodos de otimização. Os resultados mostram que o método da programação não linear apresenta uma eficácia maior na busca do custo mínimo de uma rede, quando comparado com outras metodologias de otimização de redes malhadas estudadas.
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spelling Metodologia de otimização de redes malhadas através da programação não linear.Methodology of network optimization through nonlinear programming.Sistemas de distribuição de águaRedes malhadasEquações de perda e carga - hidráulicaVelocidade máxima admissívelMétodo do seccionamento fictícioMétodo hardy-crossRedes malhadas - otimização econômicaProgramação linearTécnicas de enumeração exaustivaVetor gradienteMatriz HessianaMétodos de otimização irrestritaMétodos de otimização com restriçõesProgramação não linearRede de distribuição de águaWater distribution systemsEngenharia Civil.Engenharia hidráulica.As redes de distribuição, que fazem parte dos sistemas de abastecimento de água, são, em grande parte, redes malhadas, cuja complexidade no dimensionamento tem forçado os projetistas a utilizar metodologias tradicionais de tentativa e erro para obter a solução do problema. Esses métodos, dos quais o mais empregado é o de Hardy-Cross, fazem tão somente o balanceamento da rede, deixando a cargo da experiência do projetista a busca de um dimensionamento mais econômico. Neste trabalho será apresentado um método que utiliza técnicas de programação não linear para o dimensionamento económico de redes malhadas. Esse método é composto de duas etapas. Na primeira, as vazões e os diâmetros são considerados como variáveis de decisão, e na segunda etapa, as variáveis de decisão são os comprimentos dos segmentos dos trechos, com diâmetros constantes, e suas correspondentes vazões. Essa metodologia foi aplicada a duas redes encontradas na literatura, em que o dimensionamento já havia sido feito por outros métodos de otimização. Os resultados mostram que o método da programação não linear apresenta uma eficácia maior na busca do custo mínimo de uma rede, quando comparado com outras metodologias de otimização de redes malhadas estudadas.The design complexity of looped networks has forced to use traditional trial and error methods to attain a solution for the problem. Those methods, where the Hardy-Cross method is the most known among them, only carry out energy and mass balance of the network without dealing with the system's cost, that is, nor estimating neither improving the system's cost. In this work, a method for designing economical looped networks based on nonlinear programming is presented. To reduce the number of variables and, probabily, improve the performance of the solution procedure, this method is composed of two stages to reach an optimal solution. In a first stage, a nonlinear programming technique is applied to determine the flows and diameters of the pipes connecting two nodes of the network. In a second stage are chosen which are the upper and lower values of the results attained at the first stage for each pipe segment, and a nonlinear programming technique is applied once more to determine the length of each diameter for each pipe segment along with its flow. In both stages the objective function was related to the cost of the pipes and pumping requirements. This method has been applied to two examples of looped networks, which have been used in the literature to illustrate the application of other optimization methods developed by other authors. The optimal solutions attained from the method presented herein have shown to be better than the ones resulting from the application of any other method, which were taken into account for comparison in this work.CNPqUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALUFCGGOMES, Heber Pimentel.GOMES, H. P.http://lattes.cnpq.br/9852959315178905CURI, Wilson Fadlo.CURI, W. F.http://lattes.cnpq.br/4941338019932170SRINIVASAN, Vajapeyan Srirangachar.CIRILO, José Almir.FORMIGA, Klebber Teodomiro Martins.1999-03-112018-11-10T14:15:57Z2018-11-102018-11-10T14:15:57Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2166FORMIGA, Klebber Teodomiro Martins. Metodologia de otimização de redes malhadas através da programação não linear. 1999. 158f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil), Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba – Campus II - Campina Grande - PB - Brasil, 1999. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2166porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-09-14T20:16:19Zoai:localhost:riufcg/2166Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-09-14T20:16:19Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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