Legado · Validação térmica

Pilares da UHE São Manoel

Retroanálise do monitoramento do vertedouro, campanha de 21 a 25 de setembro de 2015 no trecho instrumentado. O pilar P4 é o caso de referência. Os outros quatro pilares entram com a mesma idealização geométrica, para o usuário repetir o ajuste.

Artigo: Validação analítica e numérica do problema termo-químico do concreto nas primeiras idades · DOI 10.70271/rirc.v1n2a008

Quadro de dados

A peça é lida como laje infinita: em pilar alto, com fôrma deslizante, a perda pelas faces laterais domina no horizonte do monitoramento. A espessura efetiva é a distância entre essas faces.

Item	Valor
Modelo	laje infinita, $L=5{,}0\,\mathrm{m}$
Termômetro	$x=2{,}5\,\mathrm{m}$
$E_a/R$ na retroanálise	$0$
Parametrização	Hill de dois termos em $\partial T^{Q}/\partial t$
$T_{\infty}$ adotado no P4	$25{,}0\,^{\circ}\mathrm{C}$

Lançamento de cada pilar:

Pilar	Lançamento	$T_0$ (°C)	$t_f$ (h)	$n$	$T_{\mathrm{máx}}$ medido (°C)
P1	2015-09-10 22:00	26,8	319	75	57,9
P2	2015-09-11 06:00	22,9	311	73	71,5
P3	2015-09-11 22:00	22,8	295	69	67,5
P4	2015-09-15 06:00	21,5	215	49	69,8
P5	2015-09-16 06:00	21,2	191	43	70,2

O ambiente médio da campanha, na tabela de lançamento do relatório, fica entre $25{,}7$ e $26{,}1\,^{\circ}\mathrm{C}$ . No P4 a retroanálise usa $25{,}0\,^{\circ}\mathrm{C}$ .

Resultado de referência — P4

Dois cenários de $h^{2}$ .

Grandeza	$h^{2}$ fixo em $0{,}0045\,\mathrm{m^2/h}$	$h^{2}$ livre
$\Delta T_1$ (°C)	44,73	41,56
$\tau_1$ (h)	16,68	16,66
$\beta_1$	5,50	5,53
$\Delta T_2$ (°C)	2,36	7,19
$\tau_2$ (h)	5,00	15,65
$\beta_2$	3,37	1,64
$h^{2}$ ( $\mathrm{m^2/h}$ )	0,00450	0,00562
RMSE (°C)	0,76	0,27

Resultado de referência — P1 a P5

Difusividade prescrita $h^{2}=0{,}0057\,\mathrm{m^2/h}$ , ou livre.

Pilar	RMSE, $h^{2}$ fixo (°C)	RMSE, $h^{2}$ livre (°C)	$h^{2}$ livre ( $\mathrm{m^2/h}$ )	$T_{\mathrm{máx}}$ medido (°C)
P1	1,11	0,71	0,01160	57,9
P2	0,89	0,18	0,00698	71,5
P3	1,95	1,66	0,00477	67,5
P4	0,27	0,27	0,00571	69,8
P5	0,56	0,54	0,00541	70,2

P2, P4 e P5 fecham com RMSE abaixo de $0{,}6\,^{\circ}\mathrm{C}$ quando $h^{2}$ é livre. P3 fica em $1{,}66\,^{\circ}\mathrm{C}$ . P1 mede $57{,}9\,^{\circ}\mathrm{C}$ e pede $h^{2}$ quase o dobro do valor típico; o relatório tira P1 do ajuste global até confirmação de obra.

A redução de P2–P5 a uma curva isotérmica única, com $E_a/R=4000\,\mathrm{K}$ fixo, dá $\Delta T_1=39{,}02\,^{\circ}\mathrm{C}$ , $\tau_1=23{,}87\,\mathrm{h}$ , $\beta_1=2{,}695$ , $\Delta T_2=7{,}30\,^{\circ}\mathrm{C}$ , $\tau_2=81{,}11\,\mathrm{h}$ , $\beta_2=3{,}827$ , RMSE conjunto $3{,}21\,^{\circ}\mathrm{C}$ . O perfil de erro em função de $E_a/R$ é quase plano: estes históricos não separam a energia de ativação.

Séries t × Tmáx × teq × Q(t)

Tmax_C é a temperatura medida. Como a retroanálise usa $E_a/R=0$ , teq_h $=t$ . Q_kJ_kg converte a elevação particular do arquivo com $\rho=2400\,\mathrm{kg/m^3}$ , $c_e=0{,}75\,\mathrm{kJ/(kg\cdot^{\circ}C)}$ e $C=300\,\mathrm{kg/m^3}$ . Essa conversão não entra no ajuste: o ajuste trabalha com a elevação em °C. Está na coluna para a série ter a mesma forma dos outros casos.

A geração particular destas séries é a do cenário com $h^{2}$ livre no arquivo de monitoramento já processado.

Figuras do relatório

Concretagem e as duas peças instrumentadas.

P4: monitoramento e solução analítica, $h^{2}$ fixo e $h^{2}$ livre.