Ariete Hidraulico

Diseño Ariete hidráulico |
Proyecto final fisicoquímica de fluidos |
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Fundamentación teorica y practica del diseño de ariete hidráulico. |
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TRIANA |
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TECNOLOGIA BOMBA METODO AIERTE HIDRAULICO

En los casos de flujos no permanentes, en los que la variación del caudal, y en consecuencia de la velocidad, se realiza con rapidez, se producen perturbacioneshidráulicas transitorias de cierta duración, que dan lugar aalteraciones bruscas de las presiones y a deformaciones elásticas del liquido y de la tubería.
De esta forma , en la apuesta en marcha y en las paradas de las bombas, el apertura y cierre de válvulas, y en general en toda variación de la velocidad de circulación de un liquido en una tubería, se produce un fenómeno transitoriollamado Golpe De Ariete que consiste en una oscilación de la presión debido a que la energía cinética, o parte de ella, del liquido en movimiento , se transforma en trabajo elástico. Esta oscilación de la presión se propaga por la tubería , se amortigua con el tiempo en un procesoperiódico de corta duración y suele ir acompañado de ruidos y vibraciones , y en algunas circunstancias, elaumento de presión puede producir la rotura de la tubería y unafuerte depresión, su aplastamiento.
En la practica, elgolpe deariete se produce en el cambio de un movimiento permanente a otro variable, como al cerrarse rápidamente una válvula que regule el caudal en una tubería o al detenerse una bomba que se encuentra elevando agua mediante una tubería de impulsión.
En las redes dedistribución de aguas por gravedad, en las que la velocidades son moderadas y en que los mecanismos de accionamiento de las válvulas de compuerta o de mariposa, impiden variaciones bruscas del caudal.
Donde el fenómeno del golpe de ariete alcanza su mayor y verdadera importancia es en las tuberías que abastecen a las turbinas de impulsión de las instalaciones de bombeo. En el primercaso las velocidades son relativamente altas y dependen de las demanda variable de energía eléctrica, es decir , de la demanda de caudal por la turbina . Si suponemos una tubería de gravedad funcionando a régimen norma, suministrando un determinado caudal a cierta velocidad, y cerrarse rápidamente una compuerta situada en su extremo inferior o bien disminuyese rápidamente la admisión decaudal y obedeciendo el principio de conservación de la energía ,al disminuir la fuerza viva o energía cinética del liquido. Esta deberá transformase en otra energía, es decir, en energía de de presión que produciría un trabajo de deformación , el cual tendrá que ser absorbido por el sistema elástico: liquido compresible tubería dilatable. Esta sobre presión constituye golpe de arietepositivo. Por el contrario, al abrir rápidamente la válvula o al aumentar rápidamente la admisión a la turbina, se puede producir una depresión o golpe de ariete negativo. En estos casos se comprueba experimentalmente , mediante empleos de manómetros , que al cerrarse la válvula de retención por anularse la velocidad delliquido primeramente se generan una onda de depresión junto a laválvula de retención, que se desplaza hasta el extremo de la impulsión, para retornar a la válvula como onda de sobrepresión .
Estas ondas de sobrepresión y de depresión tanto en las turbias de gravedad como de impulsión, se repiten cada vez con menor intensidad, hasta que el trabajo de deformación es absorbido por los trabajos elásticos del sistema liquido-tubería y por rozamientos,llegándose a su anulación completa después de unos ciclos.
CALCULO DE MICHAND Y JOUGUET

Supongamos que la variación de velocidad ha sido originada por la maniobra( cierre ) de La válvula de compuerta figura abajo:

Figura 1 variación de presión originada por el cierre.

Al cerrar la válvula, la energía cinética del liquido contenido en la tubería se trasforma en trabajo al flujo,...