Gauging flow velocity in 2 positions for discharge calculation in pipes
ABSTRACT This paper utilizes the maximum entropy model to calculate discharges in pipes. The proposed model requires the flow velocities to be gauged in just two positions along the pipe radius to calculate the discharge of any given pipe with circular cross-section regardless its diameter size. A g...
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| Published in: | Revista brasileira de recursos hídricos Vol. 23 |
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| Main Authors: | , , , |
| Format: | Journal Article |
| Language: | English |
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Associação Brasileira de Recursos Hídricos
01-01-2018
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| Summary: | ABSTRACT This paper utilizes the maximum entropy model to calculate discharges in pipes. The proposed model requires the flow velocities to be gauged in just two positions along the pipe radius to calculate the discharge of any given pipe with circular cross-section regardless its diameter size. A genetic algorithm is used to determine the two parameters of the entropy equation for pipe flow. Three water mains are assessed. The discharge values achieved by the maximum entropy model coupled to the genetic algorithm for two water mains are compared to those achieved by a calibrated AquaProbe ABB electromagnetic flow meter and remain within the device accuracy (± 2%), as reported by its manufacturer. A Cole type Pitot tube in series with a Venturi tube are used to respectively define three velocity profiles and gauge three different discharges for the third water main. The three discharge values obtained by the maximum entropy model are compared to the ones obtained by the Venturi tube and remain within the presented uncertainties (3.3%, 3.1% and 2.8%) for each discharge gauged by the Venturi tube. The discharge calculation in any given pipe is facilitated by the presented method.
RESUMO Este artigo usa o modelo de entropia máxima para calcular vazões em tubos. O modelo de entropia máxima requer que as velocidades de escoamento sejam medidas em apenas dois pontos ao longo do raio do tubo para que a vazão seja calculada em qualquer tubo com seção transversal circular, independentemente do tamanho do diâmetro. Um algoritmo genético foi utilizado para determinar os dois parâmetros da equação entropia máxima para escoamento forçado. Três adutoras foram analisadas. Os valores das vazões obtidos pelo modelo de entropia máxima acoplado ao algoritmo genético para duas adutoras foram comparados com os valores obtidos por um medidor de vazão eletromagnético calibrado (AquaProbe ABB) e ficaram dentro da precisão do aparelho (± 2%), conforme informado pelo fabricante. Um tubo de Pitot tipo Cole instalado em série com um tubo Venturi foram usados para definir, respectivamente, três diferentes perfis de velocidade e medir três diferentes vazões para a terceira adutora. Os três valores de vazão obtidos pelo modelo de entropia máxima foram comparadas com os valores obtidos pelo tubo Venturi e ficaram dentro das incertezas apresentadas (3,3%, 3,1% e 2,8%) para cada valor de vazão obtido pelo tubo Venturi. O método apresentado facilita o cálculo da descarga em qualquer tubo. |
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| ISSN: | 1414-381X 2318-0331 2318-0331 |
| DOI: | 10.1590/2318-0331.231820170130 |