- Licencia de Innovyze Thales: la funcionalidad del sistema transitorio (TS) de InfoWorks solo está disponible si la opción InfoWorks TS está activada en la licencia de Innovyze Thales. Póngase en contacto con el soporte técnico para obtener información sobre cómo añadir esta opción a su licencia actual.
- Licencia de Autodesk: la función del sistema transitorio (TS) de InfoWorks está disponible porque la opción InfoWorks TS se activa automáticamente y forma parte de su licencia de Autodesk.
Los transitorios hidráulicos (también conocidos como golpe de ariete o sobreelevación) son fluctuaciones de presión causadas por un cambio en la velocidad del fluido. Esto puede deberse al arranque y la parada de las bombas, o a la apertura y cierre de las válvulas, por ejemplo. Consulte el tema Asesor de transitorios para obtener más información.
Las simulaciones de InfoWorks TS se utilizan para analizar las presiones y los caudales durante el funcionamiento transitorio modelado en ubicaciones seleccionadas de la red.
Se pueden modelar los transitorios debido a un cambio en el funcionamiento de la estación de bombeo, el funcionamiento de la válvula o un cambio repentino en la demanda del nodo. Estas simulaciones también se pueden utilizar para evaluar los efectos de los dispositivos de protección contra sobretensiones en el sistema.
Nota: El módulo InfoWorks TS utiliza el motor KYPipe Surge © Dr. Don J. Wood, Dr. Srini Lingireddy, Lexington, KY. EE. UU. Todos los derechos reservados. Consulte la página web de KYPipe para obtener más información.
Campos de datos de modelado transitorios
Los datos de modelado transitorios se almacenan en los datos de control. Cuando se añaden datos de control a un objeto de red, se muestran fichas transitorias adicionales en las hojas de propiedades de los siguientes objetos:
- Nodos: se puede definir un perfil de demanda que se aplicará durante la simulación transitoria en la ficha Transitorio - Demanda adicional de la hoja de propiedades del nodo. La ficha Transitorio - Dispositivo de protección contra sobreelevación contiene los parámetros para modelar dispositivos como tanques de sobreelevación y válvulas de alivio de presión.
- Estaciones de bombeo
- Se puede definir un perfil de velocidad que se aplicará durante la simulación transitoria en la ficha Transitorio de la hoja de propiedades de la estación de bombeo. También se puede modelar el funcionamiento de la estación de bombeo debido a la pérdida de potencia. Las curvas de cuatro cuadrantes integradas están disponibles para modelar el funcionamiento normal y anormal de la bomba.
- Los parámetros del controlador PID se pueden aplicar como alternativa al perfil de velocidad de la ficha Transitorio de la hoja de propiedades de la estación de bombeo (véase a continuación).
- Los parámetros de simulación transitoria para una estación de bombeo modelada como una turbina se pueden definir en la ficha Transitorio - Turbina de la hoja de propiedades de la estación de bombeo. Se puede definir un perfil de velocidad que se aplicará durante la simulación transitoria. También se puede modelar el funcionamiento de la turbina debido a la pérdida de potencia.
- Válvulas
- Se puede definir un perfil de apertura/cierre que se aplicará durante la simulación transitoria en la ficha Transitorio de la hoja de propiedades de la válvula.
- Los parámetros de la válvula reguladora de caudal/presión se pueden aplicar como alternativa al perfil de apertura/cierre de la ficha Transitorio de la hoja de propiedades de la válvula. También se pueden especificar los parámetros del controlador PID (véase a continuación).
- Depósitos, alturas piezométricas fijas y pozos: se puede definir un perfil de presión que se aplicará durante la simulación transitoria en la ficha Transitorio - Presión de la hoja de propiedades del objeto.
Además, se requiere la especificación de valores de celeridad de onda para todos los vínculos de la red.
Los objetos en los que se han definido parámetros transitorios pueden identificarse en GeoPlan mediante el símbolo 
junto al objeto.
Control PID
Al modelar estaciones de bombeo o válvulas como controladores PID, la forma de velocidad de la ecuación PID se utiliza para calcular el cambio en la posición del regulador de un tiempo de muestreo al siguiente.
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La entrada de control en el tiempo (t) se calcula del siguiente modo:
donde: Kc = ganancia de controlador (proporcional) Ti = tiempo integral Td = tiempo diferencial Ts = tiempo de muestreo (especificado en el cuadro de diálogo Opciones de InfoWorks TS) e(t) = señal de error del objeto de control |
La configuración del control PID para las válvulas de control requiere conocimientos e información especializados sobre la válvula en cuestión ( Ku, "ganancia crítica" y Tu "período de oscilación en el límite de estabilidad"). Los dos artículos citados dan más información:
- J. G. Ziegler y N. B. Nichols, "Optimum settings for automatic controllers". Trans. Amer. Soc. Mech. Eng., vol. 64, pág. 759–768, 1942
- Anthony S. McCormack y Keith R. Godfrey, "Rule-Based Autotuning Based on Frequency Domain Identification", IEEE TRANSACTIONS ON CONTROL SYSTEMS TECHNOLOGY, VOL. 6, N.º 1 de enero de 1998
Modelado de intrusión y demanda relacionada con la presión
Los parámetros de cálculo de intrusión y demanda relacionada con la presión se pueden definir en el cuadro de diálogo Opciones de InfoWorks TS al planificar una ejecución transitoria.
Active la demanda relacionada con la presión para permitir que las demandas respondan a los cambios de presión en el sistema. De lo contrario, la demanda permanecerá constante durante la simulación transitoria.
Con la demanda relacionada con la presión activada, también se pueden especificar los parámetros de cálculo de intrusiones. La intrusión de aguas subterráneas contaminadas a través de juntas con fugas o grietas en las tuberías puede deberse a presiones extremadamente bajas o negativas en la red. InfoWorks TS proporciona dos métodos para estimar el volumen de intrusión:
- Método de fracción de demanda: calcule el volumen de intrusión mediante el cálculo de una constante de fuga a partir de una fracción especificada de la demanda saliente.
- Método de caudal de fugas: calcule el volumen de intrusión mediante la velocidad de fugas especificada para una tubería de referencia a una presión de 50 m.
El volumen de intrusión estimado se muestra en la vista de tabla de resultados del nodo.
Consulte los temas cuadro de diálogo Opciones de InfoWorks TS y Campos de datos de resultados de los nodos para obtener más información.
Consejos de modelado
Al definir una red para la simulación transitoria, se recomiendan los siguientes puntos:
- Mantenga cortos los vínculos de la bomba y la válvula
- Evite tuberías de gran diámetro cerca de dispositivos de protección contra sobreelevación
- Los valores de celeridad de onda se pueden determinar a partir de las curvas proporcionadas por Thorley ARD, 1991 que trazan la celeridad de onda frente a la relación diámetro/grosor de pared para varios materiales de tuberías. Consulte el tema Asesor de transitorios para obtener más información.
Configuración de una simulación de InfoWorks TS:
- Configure la simulación con normalidad, tal y como se indica en Creación y programación de una ejecución.
- Configure la opción Tipo de ejecución en InfoWorks TS. El cuadro de diálogo Opciones de InfoWorks TS se muestra automáticamente cuando se selecciona esta opción por primera vez. El cuadro de diálogo también se puede abrir después con el botón Opciones cuando InfoWorks TS es el tipo de ejecución.
- Defina los criterios en el cuadro de diálogo Opciones de InfoWorks TS.
- Ejecute la simulación como siempre.
Resultados de simulación de InfoWorks TS
La ejecución del sistema transitorio puede contener hasta tres simulaciones:
- Se llevará a cabo una simulación hidráulica base hasta el inicio de la simulación transitoria.
- En el momento del inicio de la simulación transitoria, se ejecutará una segunda instantánea hidráulica (paso temporal hidráulico transitorio) para identificar cualquier error de convergencia grave causado por el cambio de las condiciones hidráulicas transitorias. Si hay problemas durante la ejecución, se cancelará la simulación transitoria.
- La simulación transitoria se ejecuta durante el tiempo especificado a intervalos de unos pocos milisegundos.
Se pueden ejecutar las simulaciones hidráulicas activando la opción Ejecutar solo simulación hidráulica en el cuadro de diálogo Opciones de InfoWorks TS.
Los resultados de simulación transitoria están disponibles para válvulas y objetos de estación de bombeo con modelado de sobreelevación habilitado y para nodos con modelado de dispositivos de protección contra sobreelevación habilitado. Los resultados se pueden ver de la misma forma que los resultados de una simulación hidráulica.
Se puede guardar un archivo .PRO de animación de sobreelevación de un perfil longitudinal de simulación transitoria y se puede abrir en el módulo de animación de sobreelevación.
Consulte la sección Campos de datos de resultados para obtener más información sobre los resultados transitorios.
Validación
Existen ciertas restricciones de modelado que se aplican a los objetos de red durante una simulación transitoria que no se aplican durante una simulación hidráulica normal.
La validación de la red y el control para comprobar que se cumplen estas restricciones se lleva a cabo durante la planificación de ejecuciones en la vista de programación de simulación hidráulica. Los mensajes de error y advertencia se muestran en la sección Mensajes de configuración de parámetros de la vista.
Puede haber un gran número de objetos con el mismo mensaje de validación. Para cada mensaje, InfoWorks WS Pro informará del número de objetos a los que se aplica el mensaje y los ID de los primeros diez de estos objetos.
En la tabla siguiente se enumeran los mensajes de validación de simulación transitoria que pueden mostrarse.
indica un error: la simulación no se ejecutará hasta que se haya corregido la causa del error
indica una advertencia: a título informativo, por lo que la simulación se ejecutará, pero es posible que haya que hacer algo adicional
| Mensaje de validación | Causa | Gravedad |
|---|---|---|
| InfoWorks TS sin licencia | La funcionalidad del sistema transitorio (TS) de InfoWorks solo está disponible si la opción InfoWorks TS está activada en la licencia. Póngase en contacto con Autodesk para obtener información sobre cómo añadir esta opción a la licencia existente. |
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| Recuento de nodos de InfoWorks TS = <n.º de nodos>; la licencia permite <n.º de nodos permitidos> | El número de nodos de la red supera el número de nodos permitido según las opciones activadas en la licencia. Póngase en contacto con Autodesk para obtener más información sobre las opciones de licencia. |
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| Recuento de vínculos de InfoWorks TS = <n.º de vínculos>; la licencia permite <n.º de vínculos permitidos> | El número de vínculos de la red supera el número de vínculos permitidos según las opciones activadas en la licencia. Póngase en contacto con Autodesk para obtener más información sobre las opciones de licencia. |
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| El tiempo de prueba está fuera de los tiempos de inicio/fin hidráulicos | El tiempo de Inicio de simulación transitoria especificado en el cuadro de diálogo Opciones de InfoWorks TS es anterior al tiempo de Inicio o posterior al tiempo de Fin especificado en la sección Parámetros de ejecución de la vista de programación de simulación hidráulica. |
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| Celeridad no especificada | La celeridad de onda no se ha especificado en uno o varios vínculos |
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PST/válvula: los nodos tienen demanda |
El nodo aguas arriba o aguas abajo de una estación de bombeo o válvula tiene una demanda asignada |
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| PST/válvulas: los nodos tienen varios vínculos |
Una estación de bombeo o válvula con el modelado transitorio activado tiene más de un vínculo aguas arriba o aguas abajo. Los objetos en los que se activa el modelado transitorio deben tener un único vínculo aguas arriba y aguas abajo. |
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| >1 bomba en la estación de bombeo | Hay una o más estaciones de bombeo en la red que tienen más de una bomba asociada |
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| Bombas en modo de caudal | Hay una o más estaciones de bombeo en la red que tienen el Modo de control establecido en Caudal. |
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| Curva de bomba no especificada o ausente | El ID de curva de bomba para una bomba en una estación de bombeo no existe o no se ha especificado. |
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| Hidrante abierto | Hay uno o varios nodos de hidrante de la red que están abiertos |
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| Demanda en SPD | Hay uno o varios nodos en los que se define un dispositivo de protección contra sobreelevación que también tiene demanda asignada |
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| SPD solo debe tener 2 tuberías abiertas | Hay uno o varios nodos en los que se define un dispositivo de protección contra sobreelevación que tiene más de dos vínculos de conexión abiertos |
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| El nodo supera los 10 vínculos | Hay uno o varios nodos en la red que tienen más de 10 vínculos de conexión |
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| Transferencia de caudal de entrada + opción PRD | El control de caudal se ha aplicado a un nodo de transferencia y se ha activado la opción Demanda relacionada con la presión en el cuadro de diálogo Opciones de InfoWorks TS |
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| Sin SPDS | Ninguno de los nodos en la red tiene un dispositivo de protección contra sobreelevación definido |
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| No hay demandas transitorias | Ninguno de los nodos en la red tiene una demanda transitoria definida |
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| No hay válvulas activas | Ninguna de las válvulas en la red tiene activado el modelado transitorio |
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| No hay transitorios PST | Ninguna de las estaciones de bombeo en la red tiene activado el modelado transitorio |
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| Falta el control para los nodos | Hay uno o varios nodos en la red que no tienen datos de control asociados |
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| Falta el control para las válvulas | Hay una o varias válvulas en la red que no tienen datos de control asociados |
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| Falta el control para las bombas | Hay una o varias bombas en la red que no tienen datos de control asociados |
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| Trazar presión mínima >= Trazar presión máxima | El valor especificado en el campo Trazar presión mínima del cuadro de diálogo Opciones de InfoWorks TS es mayor que el valor especificado en el campo Trazar presión máxima. Esto provoca irregularidades en el trazado del gráfico de progreso durante la simulación transitoria. |
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