lab 4 golpe de ariete

8/18/2019 Lab 4 Golpe de Ariete

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RESUMEN

La realización de la práctica se basó en la instalación de una bomba de golpede ariete y el cálculo del caudal que entregó la bomba. La realización de labomba se hizo de orma e!perimental ya que se tu"o que a#ustar la "ál"ula deali"io para que la bomba uncionara por si sola permanentemente y as$ poderapro"echar la altura disponible para aumentar esta %ltima. Se obser"ó quepara el correcto uncionamiento del sistema instalado es de gran importanciala selección de las "ál"ulas debido que estas deben estar a#ustadas a la presióndisponible.


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&N'()E

(. (ntroduccion***************************************.

((. +b#eti"os****************..(((. Marcoteorico*************************************.

(,. Equipos y materiales********************.,. -rocedimiento

e!perimental************************..,(. Resultados*******************.,((. nalisis de

resultados*****************************,(((. )onclusiones****************************

******(/. Re erencias*******************************

/. pendices*********************************01.0 pendice 2

ne!os***************************..


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(. (N3R+'U))(4N

En la instalación y uncionamiento de ciertas estructuras y máquinashidráulicas es necesario el control de dos enómenos llamados golpe de arietey ca"itación5 que originan sobrepresiones o depresiones e!cesi"as y quepueden conducir a da6os en el sistema hidráulico5 llegando hasta ladestrucción misma de la estructura o de la máquina. Este in orme se centraráen describir la teor$a asociada al enómeno transitorio del golpe de ariete. Elariete hidráulico irrumpe en la historia al principio de la era de los grandesin"entos y ue 7ohn 8hitehurst quien ermentó su ingenio para construir unaparato con un principio de uncionamiento no"edoso5 accionaba manualmenteun gri o en una tuber$a conectada a un tanque de abasto5 en un ni"el superior5para pro"ocar el enómeno $sico conocido como golpe de ariete. En el estudiode este enómeno hay que abandonar las dos hipótesis normalmenteadoptadas en 9u#o en tuber$as2 9uido incompresible y r:gimen permanente. Elgolpe de ariete es un enómeno transitorio y por tanto de r:gimen "ariable5 enel que la tuber$a ya no es r$gida y el l$quido ya no es incompresible.


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((. +;7E3(,+S

'eterminar las caracter$sticas hidráulicas de la bomba de ariete hidráulico.

> )alcular la e?ciencia de un riete hidráulico.

> 'eterminar las p:rdidas que e!isten en el sistema.


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superior del depósito @ G” . l ba#ar la presión la "ál"ula dedescarga @C” comenzando el ciclo de nue"o.

El contenedor @E” consiste en un tanque lleno de un gas a presión5

normalmente aire5 que amortigua los golpes de ariete y mantiene un 9u#o másconstante por el tubo @ F” . Este gas se acaba disol"iendo en el agua por lo quees necesario reponerlo o en"ol"erlo en un globo de goma para e"itar que sedisuel"a.

Cigura D.0 -artes de una bomba de golpe de ariete

=olpe de ariete2

El golpe de ariete es un enómeno hidráulico que se origina cuando se cierrabruscamente una "ál"ula en el e!tremo de una tuber$a. Las part$culas de9uido que se han detenido son empu#adas por las que "ienen inmediatamentedetrás y que siguen a%n en mo"imiento. Esto origina una subida de presión que"ia#a por toda la tuber$a.

,ál"ula checB o anti retorno2

Es un dispositi"o automático mecánico que permite el 9u#o en un solo sentidopor la tuber$a y el cual requiere de una uerza m$nima presiónF para ser

https://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvulahttps://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvulahttps://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADa


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abierto. Si la uente pierde presión la "ál"ula se cerrara inmediatamenteimpidiendo el retorno del 9uido por la tuber$a.

(,. EGU(-+S H M 3ER( LES

I.0 Materiales2

3uber$a -,)


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,. -R+)E'(M(EN3+ E/-ER(MEN3 L

0. Se realizo el monta#e del sistema colocando el tambor a una altura de


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,(. RESUL3 '+S

3abla N 0 )audales de salida con sus tiempos

N o de mediciones Caudal de salida(ml)

Tiempo (seg)

1 D 1 D.J2 I


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R= 0.00009756 m

3 / s0.0015 m

3∗0.5444

∗100 = 11.9472

3abla N < Medición con todos los accesorios2

Al#u$a En%ase Tiempo de llenadoI.J1 m IDD.DDD ml I.0 s

smv

sm xv

AvQ

/0474.0

4/)*)0508.0(/1075609.9

*

2

35

=

=

=

−

π

sm xQ

sml Q

sml

t V

Q

/1075609.9

/6909.105

1.4333.433

35−=

=

==

m Hi

mm Hi

hh Hi d

1002,4

0501.20501.2=

+=

Σ+=

mhl sm sm

mmhl

g VB ZBhl ZA

PBVA PA

g VB

ZB PB

hl g

VA ZA

PA

0501.2/81.9*2

)/0474.0(45.250.4

2

000

22

2

2

2

22

=

+−=

+=+

=

=

=

++=+++γ γ


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sm xq

mm sm xq

Hd HaQ

q

b

b

b

/10770549.1

50.4*345.2*/1075609.9*2

*3**2

35

35

−

−

=

=

=

W Pb

sm xm N m Pb

Q Ha Pb

515.10

/310375,4*3/9810*45,2

*Y*4

=

=

=

−

W P

mkg smm sm x P

g Hiq P

u

u

bu

7121,0

/1000*/81.9*1002.4*/10770549.1

***3235

=

=

=

−

ρ

mhd 0501.2` =

[ ]

%7722.6

%,100515,10

7121.0

=

=

nW W

Eficiencia

η

,((. NTL(S(S 'E RESUL3 '+S

;r. 7os: 'e La Rosa


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> En la realización de la práctica se pudo e"idenciar el poco caudal mane#adopor este tipo de bombas por esto son muy poco usadas en la actualidad o ensitios ale#ados donde no se cuenta con electricidad.

> Se obtu"o el rendimiento del arreglo utilizado siendo este muy ba#o5 aunquecaracter$stico de este tipo de bombas por eso se #usti?ca su uso debido a la

acilidad de su instalación y uso5 además del ba#o costo de sus componentes.

> l calcular las perdidas estas tu"ieron un "alor muy alto en comparación conla altura de ele"ación y esto tu"o una gran in9uencia en la e?ciencia tan ba#aobtenida5 por esta razón es necesario disminuir lo mas que se pueda el "alorde las perdidas en este tipo de bombas.

;r. rian Martin

> l cerrar de manera brusca una tuber$a el l$quido en ella se detienerepentinamente chocando contra la "ál"ula cerrada y generando un aumento


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de presión el cual al buscar un ali"io impulsa parte del l$quido a la %nica salidaalimentando el tanque que se deseaba llenar.

> Se obser"o que cuando se realiza el cierre de la "ál"ula5 a mayor caudal porla "ál"ula de descarte mayor ue el aumento de presión y cantidad de aguaque llegaba al tanque. Esto debido a que el l$quido "iene con una mayorenerg$a cin:tica por lo que genera una mayor presión.

> Se pierde una gran cantidad de agua durante el proceso en comparación a lacantidad que llega al tanque que se desea llenar.

> La uente consistió en un tanque peque6o y se obser"o que al disminuir elni"el del agua en este la uerza necesaria para abrir la "ál"ula de descarte seperd$a por lo que el sistema de#aba de uncionar.

;r. )esar Mu6oz

> -rincipalmente se obser"o que el caudal entregado por la bomba resulto muyba#o5 y esto sin duda es resultado del desa#uste de la "ál"ula de derrame la


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cual por no estar bien calibrada para la presión disponible estu"o operando conun cadencia muy irregular originando los problemas de caudal ya mencionadosy una p:rdida de presión.

> pesar de que la instalación de la bomba resulto sencilla5 para la puesta en

marcha de esta se necesitan controlar "arios parámetros de manera adecuada.

> La bomba requirió de un tiempo para poder almacenar agua en la cámara deaire y poder crear presión debido al golpe de ariete5 para que esto ocurriera enmenos tiempo se cerró un poco la "ál"ula de la manguera de descarga paraque as$ entrara mayor presión a la cámara de aire.

;r. 7ose ,illarroel


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=racias a los resultados arro#ados en la práctica podemos destacarcaracter$sticas que ueron sometidas a estudio e interpretación.

> Seg%n los resultados obtenidos podemos obser"ar la "ariación que e!isteentre el rendimiento calculado directamente mediante la Ec con el rendimientocon accesorios presentes en el sistema determinado mediante la Ecuación de;ernoulli. Esto5 debido a las p:rdidas de presión a causa de los accesorios y almal monta#e del e!perimento en donde e!istieron ugas de agua lo cual esre9e#ado en dicha ecuación. El rendimiento de una bomba de ariete hidráulicoes netamente dependiente del caudal de alimentación y de la energ$a con queeste se desempe6e.

> tra":s de los resultados obtenidos puedo establecer que la cantidad de

agua a bomebar es minima debido al porcenta#e de e?ciencia obtenido. Elrendimiento del ariete hidráulico representa el porcenta#e de agua que sepuede bombear en relación al total de la canalizada por el ariete5 y "ar$a en

unción del cociente Qh. l aumentar el "alor resultante5 el rendimientodisminuye.

> 'e acuerdo al rendimiento RF calculado de la bomba de ariete podemosestablecer que es de?ciente debido a que la altura de ele"ación F hasta el

deposito superior es muy grande en lo que corresponde a la relación hQ . Labomba de ariete hidráulico posee un rendimiento que en gran parte esdependiente de la relación hQ 5 lo cual con?rma nuestra discusión.


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;r. 'a"id erpa

> l momento de realizar el dise6o de un sistema hidráulico hay que tener sedebe tener en consideración estar preparado para minimizar el enómenoconocido como golpe de ariete que en algunos casos es desbastador paradistintas tuber$as del arreglo pudiendo producir rupturas en el sistema.

> 'e acuerdo a la práctica realizada en el laboratorio se obtiene que almomento de producir en el arreglo "arios golpes de orma continua estepresión e!tra que se está produciendo debido a la compresión de los átomosde agua produce el enómeno llamado golpe de ariete5 y de acuerdo a las leyesde mecánica de los 9uidos esa presión de agua e!tra busca salir por el lugarque tenga menos presión subiendo el 9uido a tra":s de la manguera puestasobre un árbol a I.J metros logrando "encer la energ$a potencial de esa alturae!perimental e!pulsando por all$ un caudal promedio de 1.1111 VJm DQ sidealmente obteniendo un rendimiento de 005 I y una e?ciencia de 5VV


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;r. 7esus -ulido


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,(((. )+N)LUS(+NES

;r. 7os: 'e La Rosa

> Se pudo obser"ar y estudiar el uncionamiento de una bomba de golpe deariete además de conocer sus parámetros y caracter$sticas.

> Se calculo caudal y rendimiento de este tipo de bombas obteni:ndose un"alor muy ba#o para ambos5 aunque caracter$stico de las mismas

> Se recomienda en uso de "arios tipos de "ál"ulas anti>retorno o conocer biensus caracter$sticas para no perder tanto tiempo intentando que uncioneautomáticamente


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;r. )esar Mu6oz

9La bomba entrega mas caudal mientras tenga mayor altura disponible.

>Es de "ital importancia el correcto seleccionamiento de las "ál"ulas a utilizar.

>La altura disponible creara la presión necesaria para el ariete hidráulico quehace uncionar la bomba.

>La bomba que se instalo no entrego su?ciente caudal debido a que no secalibro de manera correcta la "ál"ula de derrame.


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;r. rian Martin

> Se pudo notar que los estrangulamientos o cierres bruscos de una "ál"ula enuna tuber$a mientras pasa a tra":s de ella un 9uido constante generan un=olpe de riete.

> El golpe de ariete depende de la "elocidad del 9uido en la tuber$a.

> La e?ciencia para este tipo de bombas es ba#a.

> Este sistema depende de un equilibrio rágil en el cual si las "ariables del

sistema cambian este puede de#ar de uncionar.

> La uente de l$quido debe ser constante para que el sistema uncionecorrectamente


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;r. 7ose ,illarroel

> Una bomba de ariete hidráulico utiliza la energ$a cin:tica de un golpe deariete en un 9uido para subir una parte de ese 9uido a un ni"el superior. Nonecesita combustible ni electricidad para su uncionamiento.

> Una buena selección de los materiales para el ensambla#e de una bomba esundamental en el uncionamiento.

> El rendimiento de una bomba de ariete hidráulico depende en gran medidade la relación hQ

> La e?ciencia de una bomba de ariete hidráulica disminuye por la p:rdida depresión ocasionada por los accesorios o ugas de agua en las cone!iones.

> Las perdidas en el sistema son in9uyentes en el uncionamiento de la bomba.

https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Golpe_de_arietehttps://es.wikipedia.org/wiki/Golpe_de_arietehttps://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Golpe_de_arietehttps://es.wikipedia.org/wiki/Golpe_de_arietehttps://es.wikipedia.org/wiki/Fluido


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;r. 'a"id erpa

> El golpe de ariete es un enómeno a tener en cuenta al momento de dise6arun sistema hidráulico.

> Se puede minimizar el golpe de ariete al no pro"ocar obstrucciones en latuber$a.

> La intensidad del golpe de ariete depende de la "elocidad con la cual se estámo"iendo el caudal.

> 7unto a la ca"itación5 el golpe de ariete es el que más da6o ocasiona atuber$as


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;r. 7esus -ulido


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(/. RECEREN)( S

>https2QQes.WiBipedia.orgQWiBiQ;ombaXdeXariete

>https2QQes.WiBipedia.orgQWiBiQ=olpeXdeXariete

https2QQsistemasdeaguaysaneamientoparaeldesarrollo.?les.Wordpress.comQbomba>de>ariete>modo>de>compatibilidad.pd

>http2QQWWW."al"ulasymedidores.comQ"al"ulasXchecB.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_arietehttps://es.wikipedia.org/wiki/Golpe_de_arietehttps://sistemasdeaguaysaneamientoparaeldesarrollo.files.wordpress.com/2013/10/presentacic3b3n-bomba-de-ariete-modo-de-compatibilidad.pdfhttps://sistemasdeaguaysaneamientoparaeldesarrollo.files.wordpress.com/2013/10/presentacic3b3n-bomba-de-ariete-modo-de-compatibilidad.pdfhttp://www.valvulasymedidores.com/valvulas_check.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_arietehttps://es.wikipedia.org/wiki/Golpe_de_arietehttps://sistemasdeaguaysaneamientoparaeldesarrollo.files.wordpress.com/2013/10/presentacic3b3n-bomba-de-ariete-modo-de-compatibilidad.pdfhttps://sistemasdeaguaysaneamientoparaeldesarrollo.files.wordpress.com/2013/10/presentacic3b3n-bomba-de-ariete-modo-de-compatibilidad.pdfhttp://www.valvulasymedidores.com/valvulas_check.html


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/. -EN'()ES

01.0 p:ndice 2 ne!os

Cigura .0 Monta#e arealizar


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Cigura .< Monta#e realizado

Cigura .D cople tambor>niple>codo>tuber$a


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Cigura .I rreglo de "ál"ulas5 reductor y cámara de aire

Cigura .J ;omba en uncionamiento


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Cigura . rreglo con manguera de salida

lab 4 golpe de ariete

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