Desarrollo y Validación de Valve: una Aplicación Multiplataforma para el Análisis Hidráulico de Sistemas de Tuberías a Presión

Abstract

El analisis hidr ´ aulico de sistemas de tuber´ıas a presi ´ on requiere procedimientos iterativos, control de consistencia dimensional y ´verificacion de estados intermedios. Las herramientas fragmentadas o las hojas de c ´ alculo pueden comprometer la reproducibilidad ´ y la trazabilidad. Este art´ıculo presenta Valve, una aplicacion multiplataforma para el an ´ alisis hidr ´ aulico de tuber´ıas y redes a ´ presion, desarrollada en React Native CLI con TypeScript tras un prototipado algor´ıtmico en Python. Su arquitectura modular ´ integra resolucion num ´ erica, estandarizaci ´ on dimensional, validaci ´ on de entradas y salidas intermedias auditables. La validaci ´ on´ incluyo la comparaci ´ on anal´ıtica de los m ´ odulos de tuber´ıa simple, serie y paralelo; la evaluaci ´ on comparativa del solucionador ´ NODARA frente a EPANET; y la verificacion funcional. Los ocho casos anal´ıticos cumplieron el criterio de error del 1,0%, con una ´ discrepancia maxima de 0,494%. NODARA mostr ´ o concordancia con EPANET, con desviaciones de presi ´ on inferiores al 0,7% en ´ condiciones base y de 1,242% bajo rugosidad aumentada, y una evolucion estable del nivel del tanque en 24 h. Las pruebas de ´ usabilidad arrojaron una puntuacion SUS media de 81,6 a partir de 43 respuestas v ´ alidas. Estos resultados confirman que Valve ´ proporciona un entorno reproducible, trazable y numericamente consistente para el an ´ alisis hidr ´ aulico de sistemas de tuber´ıas a ´ presion.

Hydraulic analysis of pressurized pipe systems requires iterative procedures, dimensional-consistency control, and verification of intermediate calculation states. When these procedures are performed through fragmented tools, spreadsheets, or isolated applications, reproducibility and traceability may be compromised. This article presents Valve, a cross-platform application for the hydraulic analysis of pressurized pipes and networks, implemented using React Native CLI and TypeScript after Python-based algorithmic prototyping. The modular architecture integrates numerical solving, dimensional standardization, input validation, and auditable intermediate outputs. Validation included analytical comparison of the single-pipe, series-pipe, and parallel-pipe modules; comparative assessment of the NODARA network solver against EPANET; and functional verification of admissibility, traceability, and usability. All eight analytical cases met the 1.0% error criterion for continuous variables or exact nominal-diameter matching for design cases, with a maximum discrepancy of 0.494%. NODARA showed close agreement with EPANET under steady-state and extended-period simulations, with maximum pressure deviations below 0.7% under base roughness conditions and 1.242% under increased roughness, while the 24 h tank-level evolution remained stable without cumulative drift. Functional validation confirmed the rejection of inadmissible inputs before execution. Controlled usability testing yielded a mean SUS score of 81.6 from 43 valid responses. These results indicate that Valve provides a reproducible, traceable, and numerically consistent environment for hydraulic analysis of pressurized pipe systemsa