Golpe De Ariete

EL GOLPE DE ARIETE EN TUBERÍAS DE
IMPULSIÓN. COMENTARIOS A LAS
EXPRESIONES DE MENDILUCE
J.M. Abreu1, E. Cabrera2, P.L. Iglesias2, J. Izquierdo2
' Departamento de Ingeniería Civil. Universidad de Coimbra (Portugal)
U.D. Mecánica de Fluidos. Universidad Politécnica de Valencia (España)

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RESUMEN: El dimensionado de las tuberías de impulsión es un problema clásico
dentro del campo de laIngeniería del Agua. Debido a la complejidad de las
ecuaciones que gobiernan la transmisión de las perturbaciones que se generan como
consecuencia de la parada del grupo impulsor motor-bomba en el contexto del
modelo elástico, conocido coloquialmente como golpe de ariete, el uso de
expresiones y fórmulas simplificadas de cálculo han gozado de gran predicamento. En
la Península Ibérica handestacado, de entre todas ellas, las debidas a Mendiluce.
El presente artículo revisa el problema del cálculo de las sobrepresiones por parada del
grupo motor-bomba en tuberías de impulsión, establece las diferencias entre los
modelos de análisis de los transitorios rápidos (modelo rígido u oscilación en masa y
modelo elástico o golpe de ariete), delimita los campos de validez de cada uno deellos
para esta aplicación concreta, sitúa las fórmulas de Mendiluce en su contexto real y
presenta unas gráficas para un primer cálculo de impulsiones que pueden ser de gran
utilidad en un buen número de aplicaciones. Finalmente se presentan una serie de
ejemplos que permiten reforzar las conclusiones establecidas.

INTRODUCCIÓN
La necesidad de transportar agua desde un nivel
inferior a otrosuperior justifica la presencia de
n umerosas tuberías de impulsión en cualquier
instalación hidráulica real. El diámetro de estas
conducciones se establece a partir del régimen
estacionario, combinado consideraciones de carácter
económico (Cabrera y Martínez., 1978), mientras que su
timbraje se determina tras el análisis de las
condiciones de funcionamiento más adversas que se
p resentanen los arranques o paradas de las
instalaciones.
En general la situación más desfavorable se presenta en
las paradas, y a este transitorio vamos a referir
exclusivamente el presente artículo, si bien en
instalaciones con bombas cuyas curvas características HQ presentan un valor de la altura a válvula cerrada muy
superior a la altura de régimen, cual ocurre en bombas
sumergidas en pozospodemos encontrar alturas de

a lturas de presión superiores en el arranque
(Thorley, 1991) a las registradas al parar el grupo.
El problema comenzó a estudiarse en profundidad con
ocasión de los grandes bombeos que se estaban
proyectando en el río Colorado, lo que dio lugar a un
Symposium (1933) sobre Golpe de Ariete, promovido
conjuntamente por ASME (American Society of
MechanicalEngineers) y ASCE (American Society of
Civil Engineers), así como el primer estudio de las
curvas características completas de las bombas (Knapp
R.T., 1937) en los cuatro posibles cuadrantes de
trabajo.
Importantes, y bien conocidas, contribuciones al
estudio de impulsiones son debidas a Bergeron (1950) y
Parmakian (1955) que resuelven el problema de
manera completa siguiendo el conocido métodográfico de integración de las ecuaciones diferenciales en
derivadas parciales que gobiernan la transmisión de la
perturbación.

Artículo recibido el 30 de mayo de 1995 y aceptado para su publicación el 21 de junio de 1995. Pueden ser remitidas discusiones
sobre el artículo hasta seis meses después de la publicación del mismo. En el caso de ser aceptadas, las discusiones serán publicadasconjuntamente con la respuesta de los autores en el primer número de la revista que aparezca una vez transcurrido el plazo indicado

Ingeniería del Agua. Vol. 2 Num. 2 (junio 1995) p. 37

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DE

ARIETE

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La laboriosidad y grado de conocimiento del problema
que comporta el resolver problemas complejos por vía
gráfica se tradujo en la publicación por parte de...