Estudo da atenuação de sinal de vazamento de água em tubos de PVC com longarinas metálicas longitudinais

• Autor(a) principal: Lima, Luis Paulo Morais
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/193015
• topic: Propagação de ondas; Casca cilíndrica enrijecida; Detecção de vazamentos; Wave propagation; Stiffened cylindrical shell; Leakage detection

A água potável é um recurso indispensável e, por isso, é importante que se evite desperdícios por quaisquer causas, dentre elas, vazamento em redes de distribuição. Porém, a detecção de vazamento em tubulações subterrâneas é dificultada devido ao material plástico do qual geralmente são feitos os tubos. Isso porque este material atenua as ondas mecânicas geradas pelos vazamentos e que servem, justamente, de sinal para que se possa detectá-los e localizá-los. Este trabalho propõe um novo tipo de tubo para reduzir o efeito natural, porém indesejável, da atenuação. Trata-se do mesmo tubo de plástico acrescido de longarinas metálicas longitudinais que tem a função não de enrijecê-lo, mas de serem meios menos atenuantes para as ondas mecânicas. Esta proposta foi modelada matematicamente acoplando-se uma casca cilíndrica fina a uma viga que transmite ondas de flexão e compressão. As equações de movimento para uma longarina acoplada ao tubo foram obtidas e, a partir delas, foi determinada a relação de dispersão do sistema, a qual foi usada para avaliar a atenuação do novo tubo. Simulações numéricas usando o Método dos Elementos Finitos foram feitas para validar os resultados teóricos sem preencher o tubo com água. Os resultados do modelo mostraram uma melhora bastante expressiva para ondas longitudinais na casca, com redução de 96% da atenuação. Esta predição, entretanto, está superestimada devido a uma limitação do modelo, que não admite transmissão de energia entre a casca e as longarinas, a qual resultaria em mais atenuação. Por fim, algumas sugestões de trabalhos futuros são feitas para que o modelo seja corrigido e se torne mais realista.