Transitorios hidráulicos

Transitorios hidráulicos en tuberías
y Fenómeno en forma de onda de presión creado

por un cambio relativo y repentino de la velocidad
del líquido.

y Puede ser causado por:
y 1-Operación de válvulaso bombas.
y 2-Colapso de burbujas de aire.

Transitorio hidráulicos en tuberías
y Potencialmente

graves.

puede

crear

consecuencias

y Para mitigar
g
sus efectos se usan las siguientes
gtácticas:
y 1-Alteración de las propiedades de la tubería
(perfil y diámetro)
y 2-Implementación de procedimientos mejorados
de control de bombas y válvulas.
y 3-Diseño e instalación de dispositivos paracontrolar el oscilamiento.

Transitorios hidráulicos en tuberías
Definiciones
y Golpe de ariete (waterhammer): onda de presión
ó

en la cual se toma en cuenta la compresibilidad
del líquido (efectoelástico)
y Oscilamiento (surging): fenómeno gobernado
inercia referido como columna rígida.
rígida
por inercia,
y Separación de la columna líquida: formación de
bolsas de aire y su subsiguiente colapso.
yCeleridad (velocidad acústica): la velocidad del
golpe
g
p de ariete u onda de p
presión en la tubería.

Celeridad
y La velocidad del sonido en una tubería es modificada por la

elasticidad de lapared y las propiedades del líquido.

y
y
y
y
y
y
y

Donde:
E=módulo
E
módulo de elasticidad de la tubería (GPa)
D=diámetro interno de la tubería (mm)
e=espesor de la tubería (mm)
K=módulo decompresibilidad del agua 2.19
2 19 GPa
a0=velocidad del sonido en el agua 1483 m/s
c=constante que depende del anclaje longitudinal de la
tubería y el módulo de Poisson (µ)

C
l id d
Celeridad

y Tuberíaenterrada c=1

y Tubería anclada en el extremo superior sin juntas de

expansión c=5/4-µ
y Tubería anclada contra movimiento longitudinal en varios
puntos c=1-µ²
y Tubería con juntas de expansión c=1-µ/2Material

E (GPa)

µ

23-24

-

80 170
80-170

0 25 0 27
0.25-0.27

Concreto

14-30

0.10-0.15

Concreto reforzado

30-60

-

172

0.30

Polietileno

0.7-0.8

0.46

PVC

2.4-3.5

0.46

Acero...