flexioon

Universidad de Navarra Escuela Superior de Ingenieros
Nafarroako Unibertsitatea Ingeniarien Goi Mailako Eskola

Laboratorio de Mecánica de Fluidos

Práctica de Laboratorio 3

TRANSITORIOS EN INSTALACIONES
GOLPE DE ARIETE

CAMPUS TECNOLÓGICO DE LA UNIVERSIDAD DE NAVARRA. NAFARROAKO UNIBERTSITATEKO CAMPUS TEKNOLOGIKOA
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© Alejandro Rivas & Gorka Sánchez 2007-2008
Campus Tecnológico de la Universidad de Navarra (TECNUN)

TRANSITORIOS EN INSTALACIONES. GOLPE DE ARIETE
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DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA

El objeto de esta práctica es estudiar los fenómenos de flujo transitorio en una
instalación hidráulica y en concreto aquellosproducidos por una variación brusca de
las condiciones de contorno o de funcionamiento de la instalación, los denominados
Golpes de Ariete.
En el banco de ensayo de la práctica pueden generarse golpes de ariete mediante el
cierre rápido de una válvula y medir la evolución temporal de la presión en la sección
aguas arriba de la mencionada válvula. Es posible analizar los efectos sobre el golpede ariete de la velocidad del fluido en la tubería y de la velocidad de cierre de la
válvula.
A partir de la evolución temporal de la presión medida se puede obtener las
máximas alturas de sobrepresión y subpresión del golpe así como una estimación de
la celeridad de la onda. Conocida a partir de los resultados experimentales la
celeridad de la onda es posible comparar las alturas máximasexperimentales con la
proporcionada por la bibliografía.
Para medir la presión generada en el golpe de ariete se ha dispuesto de una
apertura piezométrica a la que se ha conectado un sensor de presión piezorresistivo
capaz de captar la rápida evolución de la presión que se produce en un golpe de
ariete. El sensor se halla conectado a un sistema de adquisición de datos compuesto
por una tarjeta,una computadora y el software de control y adquisición.

TRANSITORIOS EN INSTALACIONES. GOLPE DE ARIETE-1

Área de Ingeniería Térmica y de Fluidos
Campus Tecnológico de la Universidad de Navarra

2

FUNDAMENTOS

2.1 Introducción
Habitualmente en el análisis y el diseño de las instalaciones hidráulicas se considera
su comportamiento en condiciones estacionarias donde las magnitudeshidráulicas
de la instalación (caudales y presiones) permanecen constantes en el tiempo, al ser
también invariables las condiciones de funcionamiento de la instalación: Condiciones
de contorno (consumos y alturas de los depósitos) y el estado de sus elementos (i.e:
grado de apertura de las válvulas y velocidad de giro de las turbomáquinas). En
realidad una instalación hidráulica es un sistemadinámico y jamás se halla en
estado estacionario, ya que las condiciones de funcionamiento que determinan las
variables hidráulicas varían en el tiempo con una mayor o menor rapidez. Debido a
esto, el análisis o el diseño adecuados de una instalación pasa por conocer la
respuesta temporal de las variables hidráulicas de la instalación con el fin de evitar
[1]
situaciones indeseables como :
•Presiones excesivamente altas o excesivamente bajas.

•

Flujo inverso.

•

Movimiento y vibraciones de las tuberías.

•

Velocidades excesivamente bajas.

Los resultados de estas situaciones pueden variar desde lo ligeramente
inconveniente hasta lo desastroso. Ejemplos de lo primero podrían ser la
interrupción momentánea del abastecimiento o una caída de la presión en losnudos
de consumo y de lo segundo la destrucción de una estación de bombeo, un desastre
medioambiental, una explosión o un incendio.
El comportamiento dinámico de la instalación denominado transitorio, si es aquel
que tiene lugar entre dos situaciones estacionarias de la instalación, puede estar
producido por diferentes causas que suelen además determinar la naturaleza del
transitorio. Dichas...