marco teorico sobre bombas de ariete

MARCO TEORICO:
Que es el golpe de ariete: El golpe de ariete es un fenómeno que puede producirse en tuberías largas, cuando se detiene bruscamente una columna de agua que se desplaza por su interior. Ocurre en la vida diaria con frecuencia. Un ejemplo de ello es el ruido estruendoso que en ocasiones se produce en instalaciones antiguas, cuando al cerrar un grifo retumba la tubería entera.Ese ruido es señal de que el agua que se desplazaba a una cierta velocidad se ha detenido casi instantáneamente, transmitiendo de golpe la energía cinética que poseía.









En realidad, no todo el fluido se detiene a la vez, sino que cuando el grifo se cierra de golpe, el agua que está en el extremo cercano al grifo se detiene,mientras que el agua que circula por el resto de la tubería se sigue desplazando a la misma velocidad que tenía antes. En ese momento se produce una onda de choque que parte desde el grifo, desplazándose por el fluido en dirección contraria a su movimiento a una velocidad cercana a la del sonido(c). Esta onda de choque va deteniendo el fluido a su paso, y transformando la velocidad que poseíaeste (v0) en un aumento de presión (ΔP) (Figura 2.a). Si esta onda de presión encuentra un depósito o un volumen grande de agua, se disipa. Sin embargo, la tubería se habrá quedado a una presión mucho mayor que la de este depósito. En este momento se generará otra onda de choque de la misma magnitud que la primera, pero esta vez en sentido contrario, devolviendo al fluido la presión que poseíainicialmente, y proporcionándole una velocidad igual a la que tenía antes de que se cerrara el grifo, pero esta vez en sentido contrario (Figura 2.b).
Cuando esta segunda onda de choque llegue de nuevo al final de la tubería (al extremo del grifo cerrado), todo el fluido de la tubería estará desplazándose hacia el depósito a la velocidad inicial, v0. Esto ocasionará una falta de agua en este extremode la tubería, tras lo que nacerá una tercera onda de choque que viajará desde el grifo hasta el depósito, con la misma fuerza que las anteriores, deteniendo a su paso el agua, y reduciendo la presión de la tubería a niveles muy bajos,
(Figura 2.c). Cuando esta tercera onda llegue al depósito, estaremos de nuevo ante un desequilibrio, dada la baja presión del fluido en la tubería, por lo que unacuarta onda de choque, que viajará desde el depósito hasta el grifo, pondrá de nuevo al fluido en movimiento a una velocidad igual a la inicial, hacia el grifo, y a una presión igual a la inicial (Figura 2.d).

















Cuando esta cuarta onda llegue hasta el grifo, estaremos en una situación exactamente igual a la que teníamos en el instante en elque se cerró el grifo, por lo que todo el proceso de las 4 ondas de choque se repetiría indefinidamente (realmente no es así debido a la existencia de pérdidas por las que las ondas de choque van perdiendo fuerza hasta desaparecer).
Obsérvese que durante el proceso de las 4 ondas de choque, se produce tanto una fuerte sobrepresión (con la primera onda) como una fuerte depresión (con la terceraonda) en la tubería. Normalmente los dos cambios de presión son perjudiciales para las tuberías, sin embargo, la construcción cilíndrica de las tuberías hace que estas sean más resistentes a las altas presiones que a las depresiones, siendo esta última la causa de la mayoría de las consecuencias desastrosas del denominado “golpe de ariete”.
¿Qué es una bomba de ariete?
Una bomba de ariete es unamáquina hidráulica desprovista de motor, capaz de aprovechar la energía potencial que posee una cantidad de fluido gracias a la sobrepresión producida por el fenómeno del golpe de ariete, para elevar una parte de ese fluido a una altura considerablemente mayor.
Partes de una instalación de bomba de ariete
El esquema básico de una instalación de bomba de ariete consta de varias partes...