Laboratorio hidraulica

Golpe de ariete

El golpe de ariete o pulso de Joukowski, llamado así por el ingeniero ruso Nikolay Egorovich Zhukovskiy (Жуковский, Николай Егорович en ruso), es junto a la cavitación, elprincipal causante de averías en tuberías e instalaciones hidráulicas.
El golpe de ariete se origina debido a que el agua es ligeramente elástica (aunque en diversas situaciones se puede considerar como unfluido no compresible). En consecuencia, cuando se cierra bruscamente una válvula o un grifo instalado en el extremo de una tubería de cierta longitud, las partículas de agua que se han detenido sonempujadas por las que vienen inmediatamente detrás y que siguen aún en movimiento. Esto origina una sobrepresión que se desplaza por la tubería a una velocidad algo menor que la velocidad del sonido enel agua. Esta sobrepresión tiene dos efectos: comprime ligeramente el agua, reduciendo su volumen, y dilata ligeramente la tubería. Cuando toda el agua que circulaba en la tubería se ha detenido, cesael impulso que la comprimía y, por tanto, ésta tiende a expandirse. Por otro lado, la tubería que se había ensanchado ligeramente tiende a retomar su dimensión normal. Conjuntamente, estos efectosprovocan otra onda de presión en el sentido contrario. El agua se desplaza en dirección contraria pero, al estar la válvula cerrada, se produce una depresión con respecto a la presión normal de latubería. Al reducirse la presión, el agua puede pasar a estado gaseoso formando una burbuja mientras que la tubería se contrae. Al alcanzar el otro extremo de la tubería, si la onda no se ve disipada, porejemplo, en un depósito a presión atmosférica, se reflejará siendo mitigada progresivamente por la propia resistencia a la compresión del agua y a la dilatación de la tubería.
El golpe de arieteexpresado por unidad de peso de fluido, se calcula como:
C*Vo/g,
Donde:
• C es la celeridad de la onda (velocidad relativa de la onda respecto al fluido) de sobrepresión o depresión,
• Vo es...