Otras carreras Golpe de ariete

[Visitante]

Hola, tengo una duda sobre el golpe de ariete y un ejercicio relacionado que no sé resolver.
Para empezar me dan 2 instalaciones de tuberías y me preguntan a qué tramo debo aplicarle el Golpe de Ariete suponiendo que todas las tuberías son del mismo material y diámetro y que al final de cada tramo hay una válvula susceptible a ser cerrada. Adjunto las dos instalaciones.
No sé ni cómo empezar a resolverlo y tengo la duda de cuál es el interés más importante del golpe de ariete y para que se utiliza esta teoría.

Muchas gracias a todos un saludo.

[JCB]

Hola a tod@s.

Habiendo hecho un repaso de mis antiguos libros, el golpe de ariete es un fenómeno que se produce cuando se cierra, de forma rápida, la válvula de una tubería por donde circula un fluido. La energía cinética del fluido, se convierte en energía de presión, provocando sobrepresiones que pueden llegar a ser destructivas (roturas en la tubería, en la válvula, etc.).

La expresión más sencilla (debida a Zhukovski) que evalúa esta sobrepresión (considerando el cierre total e instantáneo de la válvula) es

$$\Delta p=\rho c v$$

donde:

$\Delta p=$ aumento de presión $(Pa)$

$\rho=$ densidad del fluido $(kg/m^3)$

$c=$ velocidad de la onda de presión $(m/s)$

$v=$ velocidad inicial del fluido $(m/s)$

A su vez, y para tuberías no deformables (rígidas), la velocidad de la onda de presión, se puede estimar a partir de

$c=\sqrt{\dfrac{K}{\rho}}$, donde:

$K=$ módulo de compresibilidad del fluido $(Pa)$. En algunos textos, llamado módulo de elasticidad volumétrica.

$\rho=$ densidad del fluido $(kg/m^3)$

Según (1), a mayor densidad y a mayor velocidad del fluido, mayor sobrepresión habrá. Una cosa que no se evidencia en esta expresión, es que la sobrepresión es mayor, a mayor longitud de la tubería.

Por último, la apertura rápida de una válvula, provoca el efecto inverso, un golpe de ariete con depresión.

Saludos cordiales,
JCB.

[Richard R Richard]

me dan 2 instalaciones de tuberías y me preguntan a qué tramo debo aplicarle el Golpe de Ariete suponiendo que todas las tuberías son del mismo material y diámetro y que al final de cada tramo hay una válvula susceptible a ser cerrada.

Hola para agregar algo mas, a lo ya dicho, comento que cuando se "aplica golpe de ariete" es porque en definitiva se tiene que dimensionar la tubería para que soporte la sobre presión en caso de cerrarse la válvula, en ese caso la tubería que estará mas solicitada es la que lleve mayor caudal , como todas tiene el mismo diámetro sera la que tenga la mayor velocidad, y según el primer dibujo será aquella que presente según un calculo energético por Bernoulli la máxima diferencia de cota entre tanques.

en el primer problema la linea es la que pasa por los puntos 1,2,4,5,10 según mi pobre vista, la imagen no es muy nítida.

en el segundo entiendo que pasa mas caudal por la tubería que empieza en 1 pasa por 2 y sale por 5 si es que en cada nodo el caudal saliente es la suma de los de entrada se divide por el numero de cañerias salientes.