tranbjo de prevencion del golped de ariete

1. Prevención del golpe de ariete
mediante el control del tiempo
de cierre, al usar válvulas
hidráulicas automatizadas
Villacorta Gomez Paul 16130205
Ayala Ccasani Jhony 15130131
Huamani huamani Jesus Emerson 14130152
Cucho Gomez William Rafael
Urbano Sanchez Paul Hernan 15130178
Integrantes del grupo 5:
CURSO: FLUJO NO PERMANENTE
DOCENTE: EMANUEL GUZMAN ZORRILLA

2. Fenómeno del golpe de ariete
PROBLEMÁTICA
consiste en una alteración de depresiones y
sobrepresiones debido al movimiento oscilatorio del
agua en el interior de la tuberia, producto de
variaciones en la velocidades del flujo. el fenómeno se
manifiesta como una variacion de presión en la linea
de flujo, producida básicamente, tanto en conduciones
por gravedad como en sistemas de bombeo
presurizado.
cálculo de sobrepresiones--->Ptub.

3. METODOLOGÍA
Usando la ecuación de Bernoullli
Magnitud numérica de la
sobrepresión
Resulta conveniente identificar un par de diferencia notables en la disposicíon de la estructura
del análisis. Siel perfil va a lo largo de un perfil topográfico, con un sistema de impulsion o
bombeo, o si por el contrario la tubería va de bajada a lo largo del perfil topográfico.

4. Análisis del golpe de ariete
Al calcular el tiempo en que se produce el cierre, la velocidad con que viaja el golpe, sus
máximos valores de presión y cómo alteran ellos el comportamiento de la linea
piezométrica se podrá, mediante modelación, determinar la relación entre la velocidad de
cierre de las válvulas y la magnitud de la sobrepresión.

5. Cálculo de la celeridad y duración transitorio
Celeridad: velocidad con se propaga la onda
Duración de la fase en que la onda recorre una distancia L

6. Determinación del tipo de cierre

7. En las estaciones de bombeo, es más difícil determinar el tiempo de parada de
impulsión y su respuesta contra la inercia . Mendiluce propuso la siguiente
fórmula empírica para determinar el tiempo de parada de una bomba:
Donde:
T: Tiempo de parada (s)
L: Longitud de conducción (m)
v: Velocidad del agua (m/s)
g: Aceleración de la gravedad
CDT: Carga dinámica total (m.c.a)
El coeficiente C depende de la pendiente hidráulica
El coeficiente k depende de la longitud

8. Cálculo de sobrepresiones
En cierre lento: La fórmula propuesta por Michaud indica que la sobrepresión
dependerá de dos veces la longitud, que es la distancia que recorre la onda, y estará
en función del diferencial del cambio en la velocidad, siendo el caso más extremo
cuando la velocidad final sea cero, producto de un paro total del sistema
Donde ∆𝐻 es la sobrepresión expresada en metro de columna de agua, L, v, g y T son
la distancia, la velocidad, la gravedad y el tiempo de parada respectivamente
propuestos para el
sistema.

9. En cierre rápido: Las ondas de sobrepresión terminan chocando en el interior del sistema
por lo tanto, la sobrepresión no necesariamente se presenta en el punto de paro, sino que
se extiende en forma constante desde el origen del golpe hasta un lugar determinado, por
lo tanto, su valor es una constante que no depende de la longitud del tubo
Al igualar ambas ecuaciones de sobrepresión de Allievi y Michaud y despejar su valor de
longitud, esta será la distancia desde donde Michaud es máxima y luego empieza a decrecer;
por lo tanto, la conoceremos como la longitud de sobrepresión decreciente (LΔHDec)

10. La longitud de sobrepresión constante (𝐿ΔHDec), bajo la cual se extenderá el régimen de máxima
sobrepresión en regímenes rápidos, estará dada por:
Control de velocidad de cierre en válvulas hidráulicas

11. Control de velocidad de llenado
1.la presión del sistema
2. el volumen de la cámara superior, que debe ser llenado para el cerrado y drenado para la apertura.
3. el diámetro del conducto de llenado o drenado.
por que concluimos que a mayor velocidad de llenado más
rápido se cerrará la válvula. esta es un a propiedad
intrínseca en el diseño de los elementos hidráulicosque
forman la válvula; no obstante si deceamosaumentar el
tiempo de cierre de la válvula, basta con controlar el flujo
de ingreso a la cámara.
alternivas:
- seleccion del diámetro de tubín que conecta aguas arriba
de la válvula con la cámara superior.
- colocación de una válvula de aguja en el tubin que
alimenta la cámara.
De modo que mediante una contracción en la alimentación
de la cámara, podamos reducir el flujo y con esto aumentar
la vel de cierre de la válvula.

12. Gráfica de tiempo de cierre de una válvula estándar Gráfica de tiempo de cierre de un con
piloto con dispositivo SP DOROT
Control de velocidad con pilotos de cierre uniforme

13. CASO DE ESTUDIO
En una red de invernaderos, la fuente de agua, el bombeo y el cabezal de inyección de fertirriego están ubicado en la cota
835 m.s.n.m.; los invernaderos se dispusieron en diferentes terrazas, la primera en la misma cota de la estación de
fertirriego y la última en la cota 800 m.s.n.m. Los invernaderos son regados mediante hidroponía en sustrato de coco por
goteo autocompensado y autodrenante, con riegos muy cortos, menores de 120 segundos y controlados con válvulas
hidráulicas reguladoras de presión (1 válvula por invernadero), accionadas con solenoides de 24 VAC, con un tiempo de
cierre de la válvula menor de 2 segundos. Las válvulas manejan en promedio 50 m3/h y son alimentadas por una tubería
independiente que lleva el agua con nutrientes desde el cuarto de riego hasta el invernadero en operación. La inyección
se da mediante una máquina de fertirriego, que regula la proporción de fertilizante en función de valores de pH y
conductividad eléctrica preestablecidos.
Debido a los cierres tan rápidos de la válavula, el sistema elevaba las presiones durante los cierres; esto estaba
ocasionando típicos problemas de ruptura de tubos y accesorios, además ocasionaba que los dispositivos de prevención
se abrieran como válvulas de alivio al final de cada riego, lo que conllevaba a una serie de problemas operativos:
-despresurisación de la red y goteros.
-las máquinas de inyección entraban en ciclos de ajuste del caudal

14. comportamiento de la
variación de los volúmenes
aplicados
RESULTADOS

15. Se procedió a una modelación y ajuste del tiempo de cierre de válvulas, usando válvulas de
aguja en el tubin que llena la cámara hidráulica

16. CONCLUSIONES
El golpe de ariete es una problemática que continuará desafiando a ingenieros, operadores y
directores de sistemas de agua porque está asociado con sistemas que no pueden ser definidos
exactamente debido al tamaño y largo del sistema de distribución de agua con un perfil
ondulante o por la falta de definición de los componentes del sistema tales como las válvulas o las
bombas. Existe, además una necesidad de un acercamiento más práctico mientras que la
investigación continúa proporcionando mejores descripciones de la física del golpe de ariete y
mientras que las soluciones computacionales proporcionen herramientas más útiles que incluyan
esos principios.

17. Con este articulo científico se aprendió sobre cómo prevenir el golpe de ariete al usar válvulas
hidráulicas, los cuales regulan el tiempo de cierre de las válvulas. Para esto también se requirió
conocimiento sobre el análisis de comportamiento de la onda, cálculo de sobrepresiones en el
golpe de ariete, funcionamiento de las válvulas hidráulicas, de la misma forma se usan
ecuaciones relacionadas a la Mecánica de Fluidos.
Tal como se puede apreciar en el caso de estudio del tema este tipo de método beneficia en
muchos aspectos a la hora de hacer el modelamiento y el respectivo ajuste en el cierre de las
válvulas, y así evitar daños en la tuberías y diferentes tipos de problemas que puede ocasionar el
golpe de ariete.

18. El presente articulo nos permite conocer distintas soluciones al problema del golpe de ariete en
función al tiempo, como son en cierres rápidos o cierres lentos, nos permite saber que mediante la
aplicación de fórmulas estudiadas podemos hacer un modelamiento dependiendo las condiciones que
nos den para realizar el trabajo, como por ejemplo de tipo de válvulas, selección de bombas, etc. con la
finalidad de aumentar la eficiencia del proceso, evitar o reducir el golpe de ariete, que conlleva el
desgaste de las tuberías, y aumentar la vida útil de los aparatos usados en las instalaciones
mencionadas.
APORTE DEL ARTICULO AL
CONOCIMIENTO

19. Gracias...