Falha de energia de bombas, ações repentinas de válvulas e a operação de sistemas de controle automático são todos capazes de gerar ondas de alta pressão denominadas transitórios hidráulicos (TH). A severidade do fenômeno, assim como os danos causados, podem ser tais que este torna-se um ponto de atenção em projetos de transporte de fluidos. Este trabalho trata do estudo do fenômeno e do desenvolvimento de um código numérico computacional, dos TH com interação fluido-estrutura (IFE) e separação de coluna em uma dimensão em sistemas de tubulações de transporte de fluidos. O modelo de IFE foi considerado como problema de condições inicial e de contorno, representado por um sistema de equações diferenciais parciais hiperbólicas que descrevem, simultaneamente, a propagação de ondas de pressão no líquido e de ondas de esforços axiais na estrutura. A separação de coluna é tratada como condição de contorno. O método das características (MC), associado ao método de interpolações lineares, foi utilizado para a resolução do sistema de equações diferenciais parciais hiperbólicas. O modelo numérico proposto foi validado com dados experimentais base do artigo (BERGANT, ANTON et al., 2005) cedidos pelo autor. para um sistema composto por um reservatório com nível constante à montante com um tubo único, reto e uma válvula acoplada à jusante rigidamente fixa. O modelo numérico unidimensional (1D), baseado em formulações matemáticas propostas por (TIJSSELING, 1993) e (BERGANT, ANTON et al., 2008), foi implementado na linguagem Python® para analisar IFE e separação de coluna em um sistema reservatório-tubo-válvula.

Pump power failure, sudden valve actions, and the operation of automatic control systems are all capable of generating high pressure waves called hydraulic transients (HT). The severity of the phenomenon, as well as the damage caused, can be such that this becomes a point of attention in fluid transport projects. This work deals with the study of the phenomenon and the development of a numerical computational code, of HT with fluid-structure interaction (FSI) and column separation (CS) in one dimension in fluid transport piping systems. The FSI model was considered as a problem of initial and boundary conditions, represented by a system of hyperbolic partial differential equations that simultaneously describe the propagation of pressure waves in the liquid and of axial force waves in the structure. Column separation is treated as a boundary condition. The method of characteristics (MOC), associated with linear interpolations, was used to solve the system of hyperbolic partial differential equations. The proposed numerical model was validated with experimental data based on the article (BERGANT, ANTON et al., 2005) provided by author. for a system consisting of a reservoir with constant level at upstream with a single, straight pipe and a rigidly fixed downstream coupled valve. The one-dimensional numerical model (1D) based on mathematical formulations proposed by (TIJSSELING, 1993) and (BERGANT, ANTON et al., 2008) was implemented in the Python® language to analyze FSI and column separation in a reservoir-pipe-valve system.