Published May 28, 2018 | Version v1
Publication Open

Gauging flow velocity in 2 positions for discharge calculation in pipes

Creators

  • 1. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
  • 2. Universidade Brasil
  • 3. Universidade de São Paulo
  • 4. Universidade São Judas Tadeu

Description

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.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص تستخدم هذه الورقة نموذج الانتروبي الأقصى لحساب التصريفات في الأنابيب. يتطلب النموذج المقترح قياس سرعات التدفق في موضعين فقط على طول نصف قطر الأنبوب لحساب تفريغ أي أنبوب معين بمقطع عرضي دائري بغض النظر عن حجم قطره. يتم استخدام خوارزمية وراثية لتحديد المعلمتين لمعادلة الإنتروبيا لتدفق الأنابيب. يتم تقييم ثلاثة أنابيب مياه. تتم مقارنة قيم التفريغ التي حققها نموذج الإنتروبيا الأقصى المقترن بالخوارزمية الجينية لاثنين من أنابيب المياه مع تلك التي حققها مقياس التدفق الكهرومغناطيسي AquaProbe ABB المعاير وتبقى ضمن دقة الجهاز (± 2 ٪)، كما ذكرت الشركة المصنعة. يتم استخدام أنبوب بيتو من نوع كول على التوالي مع أنبوب فنتوري لتحديد ثلاثة قطاعات للسرعة على التوالي وقياس ثلاثة تصريفات مختلفة لمصدر المياه الرئيسي الثالث. تتم مقارنة قيم التفريغ الثلاثة التي تم الحصول عليها بواسطة نموذج الإنتروبيا القصوى مع تلك التي تم الحصول عليها بواسطة أنبوب فينتوري وتبقى ضمن حالات عدم اليقين المقدمة (3.3 ٪ و 3.1 ٪ و 2.8 ٪) لكل تفريغ يتم قياسه بواسطة أنبوب فينتوري. يتم تسهيل حساب التفريغ في أي أنبوب معين من خلال الطريقة المقدمة.

Translated Description (French)

RÉSUMÉ Cet article utilise le modèle d'entropie maximale pour calculer les rejets dans les tuyaux. Le modèle proposé nécessite que les vitesses d'écoulement soient mesurées dans seulement deux positions le long du rayon du tuyau pour calculer la décharge d'un tuyau donné avec une section transversale circulaire quelle que soit sa taille de diamètre. Un algorithme génétique est utilisé pour déterminer les deux paramètres de l'équation d'entropie pour l'écoulement des tuyaux. Trois conduites d'eau principales sont évaluées. Les valeurs de décharge obtenues par le modèle d'entropie maximale couplé à l'algorithme génétique pour deux conduites d'eau principales sont comparées à celles obtenues par un débitmètre électromagnétique AquaProbe ABB étalonné et restent dans la précision de l'appareil (± 2%), comme indiqué par son fabricant. Un tube Pitot de type Cole en série avec un tube Venturi sont utilisés pour définir respectivement trois profils de vitesse et jauger trois décharges différentes pour la troisième conduite d'eau. Les trois valeurs de décharge obtenues par le modèle d'entropie maximale sont comparées à celles obtenues par le tube Venturi et restent dans les incertitudes présentées (3,3%, 3,1% et 2,8%) pour chaque décharge mesurée par le tube Venturi. Le calcul de la décharge dans un tuyau donné est facilité par la méthode présentée.

Translated Description (Spanish)

RESUMEN Este documento utiliza el modelo de entropía máxima para calcular las descargas en las tuberías. El modelo propuesto requiere que las velocidades de flujo se midan en solo dos posiciones a lo largo del radio de la tubería para calcular la descarga de cualquier tubería dada con sección transversal circular, independientemente de su tamaño de diámetro. Se utiliza un algoritmo genético para determinar los dos parámetros de la ecuación de entropía para el flujo de la tubería. Se valoran tres conducciones de agua. Los valores de descarga alcanzados por el modelo de entropía máxima acoplado al algoritmo genético para dos redes de agua se comparan con los alcanzados por un medidor de flujo electromagnético AquaProbe ABB calibrado y permanecen dentro de la precisión del dispositivo (± 2%), según lo informado por su fabricante. Se utiliza un tubo Pitot tipo Cole en serie con un tubo Venturi para definir respectivamente tres perfiles de velocidad y medir tres descargas diferentes para la tercera tubería principal de agua. Los tres valores de descarga obtenidos por el modelo de máxima entropía se comparan con los obtenidos por el tubo Venturi y se mantienen dentro de las incertidumbres presentadas (3,3%, 3,1% y 2,8%) para cada descarga calibrada por el tubo Venturi. El cálculo de la descarga en cualquier tubería dada se ve facilitado por el método presentado.

Files

2318-0331-rbrh-23-e20.pdf.pdf

Files (1.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:615f62acc1a9f5daff8a4ef8fdb91782
1.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
قياس سرعة التدفق في وضعين لحساب التفريغ في الأنابيب
Translated title (French)
Jaugeage de la vitesse d'écoulement dans 2 positions pour le calcul de la décharge dans les tuyaux
Translated title (Spanish)
Medición de velocidad de flujo en 2 posiciones para cálculo de descarga en tuberías

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2806213404
DOI
10.1590/2318-0331.231820170130

Is supplement to
https://openalex.org/W843800374 (Other)
https://openalex.org/W765239026 (Other)
https://openalex.org/W4300174423 (Other)
https://openalex.org/W4299472795 (Other)
https://openalex.org/W4297948222 (Other)
https://openalex.org/W2971748924 (Other)
https://openalex.org/W2334492451 (Other)
https://openalex.org/W2311477997 (Other)
https://openalex.org/W2061754538 (Other)
https://openalex.org/W1500336439 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1502677500
  • https://openalex.org/W1981904089
  • https://openalex.org/W1995875735
  • https://openalex.org/W1996239098
  • https://openalex.org/W2035429874
  • https://openalex.org/W2039579791
  • https://openalex.org/W2046507055
  • https://openalex.org/W2078399286
  • https://openalex.org/W2111162891
  • https://openalex.org/W2124802184
  • https://openalex.org/W2345987430
  • https://openalex.org/W3122828374