Em geral

Análise Hidráulica de Sistemas de Distribuição (também conhecida como Modelagem de Redes Hidráulicas), é essencialmente a implementação de um método numérico associado a redes mesh para a resolução de um sistema de equações de Carga (ou Cargas Piezométricas) e Fluxo.

Os sistemas de distribuição (também conhecidos como Aquedutos) são sistemas malhados ou redes fechadas projetadas de forma redundante onde a água para abastecimento de um usuário pode seguir vários caminhos para abastecer qualquer usuário ou qualquer área do sistema pode ser atendida por mais de uma tubulação simultaneamente. O anterior visa proporcionar aos utilizadores uma maior fiabilidade do serviço e que a avaria e posterior reparação de um troço do sistema não implique necessariamente a suspensão do serviço.

Esta configuração gera um sistema de equações indeterminado, onde geralmente os dados conhecidos são os diâmetros e rugosidades das tubulações que compõem o sistema, os valores estimados ou projetados de vazão demandada pelo sistema e pelo menos o valor de um limite de carga conhecido (por exemplo o nível de água em um reservatório). O resultado final do processo matemático iterativo (até que seja alcançada uma convergência numérica mínima predefinida pelo modelador para o conjunto de equações) é a obtenção dos fluxos que circulam pelas tubulações e das diferentes pressões nos nós do sistema.

A formulação matemática da análise de sistemas de distribuição baseia-se essencialmente em dois princípios básicos (e muito antigos) que devem ser cumpridos independentemente da configuração e dos elementos que compõem o sistema ou Rede Hidráulica, são eles:

Na prática, a representação e análise hidráulica de sistemas ou redes de distribuição é realizada através de um “Modelo Computacional” ou Modelo Hidráulico que permite a solução matemática das incógnitas do sistema de equações. Este modelo não é representado apenas por tubulações mas também por Tanques de Armazenamento, Reservatórios (Reservatórios), Válvulas de Regulação, Bombas, Medidores, Acessórios, entre outros elementos.

As variáveis ​​do modelo (algumas conhecidas) são então:

O conjunto de equações composto por equações de cabeça ou cabeça e fluxo (geralmente associadas a circuitos internos), é representado por um sistema não linear e indeterminado de expressões matemáticas que requer a adoção de metodologias matemáticas de natureza iterativa que permitem finalmente determinar as diferentes incógnitas do sistema.