Golpe De Ariete

INTRODUCCIÓN
El golpe de ariete o pulso de Zhukowski, llamado así por el ingeniero ruso Nikolái Zhukovski, es junto a la cavitación, el principal causante de averías en tuberías e instalaciones hidráulicas.
El Golpe de Ariete emite un sonido que se asemeja a un duro martilleo en las tuberías, cuando una llave sencilla o mezcladora (Grifería) se cierra de repente. El Golpe de Ariete se producecuando el agua que circula rápidamente por las tuberías, estando la llave abierta, llega a detenerse abruptamente cuando dicha llave se cierra, creándose una fuerte presión adicional a través de todo el sistema de tuberías de agua potable. Varios ciclos de abrir y cerrar llaves en esas circunstancias causarán, eventualmente, que la tubería, alguna llave o accesorio se rompa, produciendo una fuga deagua.

DESARROLLO
Se denomina golpe de ariete al choque violento que se produce sobre las paredes de un conducto forzado, cuando el movimiento líquido es modificado bruscamente. En otras palabras, el golpe de ariete se puede presentar en una tubería que conduzca un líquido hasta el tope, cuando se tiene un frenado o una aceleración en el flujo. El Golpe de Ariete es causado por la falta decámaras de aire, o por la operación inadecuada de éstas. Las cámaras de aire son, en efecto, amortiguadores que absorben y diluyen el golpe que causa la sobrepresión de abrir y cerrar abruptamente las llaves, puesto que permiten que el agua que está corriendo por la tubería "Rebote" suavemente contra el colchón de aire absorbiendo el esfuerzo que de otra manera se transmitiera a la tubería misma.Existen aditamentos diseñados para formar cámaras de aire o "Amortiguadores de Golpe de Ariete”.
En el caso de cierre de una válvula, la fuerza viva con que el agua estaba animada se convertiría en trabajo, determinando en las paredes de la tubería presiones superiores a la carga inicial. Si se pudiera cerrar la válvula en un tiempo t = 0, se produce el cierre instantáneo y considerando que elagua fuese incompresible y la tubería no fuese elástica, la sobrepresión tendría valor infinito. En la práctica, el cierre lleva algún tiempo, por pequeño que sea y la energía que va a absorberse se transforma en esfuerzos de compresión del agua y deformación de las paredes de la tubería.
El fenómeno del golpe de ariete, también denominado transitorio,
consiste en la alternancia de depresiones ysobrepresiones debido al
movimiento oscilatorio del agua en el interior de la tubería, es decir,
básicamente es una variación de presión, y se puede producir tanto en
impulsiones como en abastecimientos por gravedad.
El valor de la sobrepresión debe tenerse en cuenta a la hora de
dimensionar las tuberías, mientras que, en general, el peligro de rotura debido
a la depresión no es importante,más aún si los diámetros son pequeños. No
obstante, si el valor de la depresión iguala a la tensión de vapor del líquido se
producirá cavitación, y al llegar la fase de sobrepresión estas cavidades de
vapor se destruirán bruscamente, pudiendo darse el caso, no muy frecuente,
de que el valor de la sobrepresión producida rebase a la de cálculo, con el
consiguiente riesgo de rotura.
Valor de laceleridad.

La celeridad (a) es la velocidad de propagación de la onda de presión a
través del agua contenida en la tubería, por lo que su ecuación de dimensiones
es L × T-1 . Su valor se determina a partir de la ecuación de continuidad y
depende fundamentalmente de las características geométricas y mecánicas de
la conducción, así como de la compresibilidad del agua.
Una expresión prácticapropuesta por Allievi, que permite una evaluación
rápida del valor de la celeridad cuando el fluido circulante es agua, es la
siguiente:

Siendo:
K: Coeficiente función del módulo de elasticidad (e) del material
constitutivo de la tubería, que representa principalmente el efecto de
la inercia del grupo motobomba, cuyo valor es:

D: Diámetro interior de la tubería
e: Espesor de la...