Keywords: Demanda Consumo Caudal Nodos
En esta actividad se presentan los conceptos generales de una demanda variable en un nodo en una red y se presenta la metodología sugerida para su incorporación en una red previamente construida y modelada en EPANET. Se presentan un ejemplo utilizando el archivo previamente creado en las diferentes actividades que componen el módulo 2.
El objetivo principal de esta actividad es darle a conocer al usuario las herramientas que tiene el software EPANET para permitir agregar una demanda variable en los nodos de un sistema de tuberías.
Como se mencionó a lo largo del curso, especialmente en el módulo 2, en un nodo es posible definir el consumo o demanda de caudal o en pocas palabras el caudal extraído de la red en un punto.
En caso teórico es posible definir de manera simplificada el consumo como un valor permanente o constante en el tiempo. En la ingeniería aplicada los consumo en las redes de drenaje presentan diferentes patrones de demanda, los cuales pueden ser representados como un porcentaje o factor menor o mayor a la unidad del caudal medio de consumo.
Utilizando la red hidráulica construida y presentada en las diferentes actividades del módulo 2, se definirá un patron de demanda (o como lo llama EPANET, un análisis de tiempo extendido) utilizando como demanda media los caudales de demanda definidos en los nodos 3 y 6 de la red mencionada. Los patrones de demanda se presentan a continuación en forma de histogramas:
Con el concepto de caudal o demanda variable definido ya es posible definir esta característica en la red que se elaboró en el módulo 2. A continuación se presentan los pasos recomendados para realizar el análisis extendido en el tiempo:
a. En la barra de herramientas "Visor" seleccionar la opción "Curva de Modulación" y dar en el ícono de "agregar"
b. Para este ejercicio se crearán dos patrones de curvas de demanda; el número "1" corresponde a la curva del nodo 3 y el número "2" corresponde a la curva del nodo 3
c. Se debe agregar el patron del consumo, que tal como se mencionó en la descripción del ejercicio de aplicación de esta actividad, es un patrón horario (cada hora). Se asignará cada patrón de consumo siguiendo las tablas de los factores presentados al inicio de esta actividad
d. En las siguientes imagenes se presentan los resultados del histograma de los dos patrones (nodo 3 y nodo 6) una vez se haya cargado el patrón horario de demanda. Este histograma se genera inmediatamente se ingresa cada factor de demanda.
f. Ahora se le indicará al software el intervalo de la modelación, el inicio de las iteraciones y el final de las iteraciones. Para realizar esto debe abrir nuevamente la herramienta "Visor" en la sección "Opciones" en la subsección "Opciones de Tiempo" y definir los parámetros de la modelación en el tiempo tal como se presenta en la siguiente imagen
g. Una vez haya ejecutado el modelo (símbolo del rayo) es posible visualizar de distintas maneras los resultados obtenidos, tanto gráficamente como numéricamente (en tablas). Una de las formas más utilizadas para revisar los resultados de este tipo de modelaciones es a partir de la opción "Selección de la Gráfica" la cual se encuentra en la barra de atajos. Es posible evaluar, por ejemplo, como cambia en el tiempo (cada hora) la presión en el nodo 3:
h. Los resultados de los parámetros definidos se presenta en una gráfica de líneas en cuyas abscisas se presenta el tiempo y en las ordenadas, para este caso en particular, la presión en el nodo 3.
i. Ahora realizaremos el mismo procedimiento que el definido en el paso anterior, pero agregando como elementos dos tramos de la red, analizando la variación del caudal en el tiempo:
j. Los resultados de los parámetros definidos se presenta en una gráfica de líneas en cuyas abscisas se presenta el tiempo y en las ordenadas, para este caso en particular, el caudal en dos tramos distintos de tuberías que conforman la red.
k. El usuario también puede evaluar el cambio de los valores hidráulicos tanto en los nodos como en las tuberías de manera dinámica al dar clic en la barra de "play" que se encuentra en la herramienta "Visor". El usuario verá en tiempo real como se acomodan los colores de la paleta de leyendas y los valores en cada nodo o tubería dependiendo del avance del tiempo (en este caso desde la hora 0 a la hora 10 en intervalos de 1 hora)
l. En la siguiente imagen se observa una comparación de la misma red para diferentes intervalos de tiempo (2 horas, 6 horas y 9 horas respectivamente). Se puede apreciar la variación del caudal que fluye en cada tramo de tubería y la variación en el tiempo de la presión en cada uno de los nodos
m. Tal como se presentó en la última actividad del módulo 2, también es posible presentar los resultados con tablas. En esta ocasión como se ejecutó el modelo incluyendo un análisis extendido en el tiempo, las opciones de "Selección de Tabla" incluido en la barra de herramientas "informe" incluirá nuevas propiedades, como lo es crear una tabla definiendo un tiempo particular o el resumen de la variable para un solo elementos (nodo o tubería en este caso) en el tiempo (para cada intervalo de evaluación)
n. A continuación se presenta la tabla resumen dada por EPANET en el tiempo para el nodo 3. En esta ocasión se definió como parámetros de visualización la demanda en el nodo, la altura de energía, la altura de presión y el caudal demando
| Versión | Descripción | Autor | Horas |
|---|---|---|---|
| 2022.06.12 | Versión No. 1 | AndresOtalora92 | 3 |
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