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Title: Metodologia de otimização de redes malhadas através da programação não linear.
Other Titles: Methodology of network optimization through nonlinear programming.
???metadata.dc.creator???: FORMIGA, Klebber Teodomiro Martins.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: GOMES, Heber Pimentel.
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: CURI, Wilson Fadlo.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SRINIVASAN, Vajapeyan Srirangachar.
???metadata.dc.contributor.referee2???: CIRILO, José Almir.
Keywords: Sistemas de distribuição de água;Redes malhadas;Equações de perda e carga - hidráulica;Velocidade máxima admissível;Método do seccionamento fictício;Método hardy-cross;Redes malhadas - otimização econômica;Programação linear;Técnicas de enumeração exaustiva;Vetor gradiente;Matriz Hessiana;Métodos de otimização irrestrita;Métodos de otimização com restrições;Programação não linear;Rede de distribuição de água;Water distribution systems
Issue Date: 11-Mar-1999
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: FORMIGA, 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/2166
???metadata.dc.description.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.
Abstract: 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.
Keywords: Sistemas de distribuição de água
Redes malhadas
Equações de perda e carga - hidráulica
Velocidade máxima admissível
Método do seccionamento fictício
Método hardy-cross
Redes malhadas - otimização econômica
Programação linear
Técnicas de enumeração exaustiva
Vetor gradiente
Matriz Hessiana
Métodos de otimização irrestrita
Métodos de otimização com restrições
Programação não linear
Rede de distribuição de água
Water distribution systems
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Civil.
Engenharia hidráulica.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2166
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental.

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