Golpe de ariete

1- Definição:
Golpe de Aríete é a variação brusca de pressão, em módulo, do valor normal de funcionamento, devido a mudanças bruscas de velocidade da água. Podendo atingir até 8 vezes a pressão normal de funcionamento. Para que isto ocorra, a vazão deve variar em um espaço de tempo suficientemente rápido para que as forcas elásticas do liquido e do conduto sejam mobilizadas, de modo a originar as ondas de pressão que se propagam ao longo do duto.
O fenômeno pode ser causado por manobras instantâneas nas válvulas, como o fechamento muito rápido da mesma. A partida ou parada súbita de uma bomba também pode provocar o golpe de aríete. Esta variação de pressão ocorre devido uma variação da vazão, esta que é resultado de uma perturbação, que pode ser voluntária ou não, imposta ao movimento do fluxo. Deste modo, a intensidade do golpe é proporcional à variação de vazão.
1.1- Explicando o Fenômeno:
Assumindo que o fluido é a agua, que flui a uma velocidade V uniforme sob pressão constante h, e que as forcas de atrito resistente são desprezíveis em uma tubulação de diâmetro D acoplando um reservatório, no ponto A, a uma válvula B, no ponto B.

Figura 1.

A válvula B, ao ser fechada no tempo teórico t = 0, bloqueia a passagem do liquido. O volume de agua na parte primeiramente anterior a válvula se comprime fortemente contra a mesma, de modo que toda a energia cinética relativa ao movimento do fluido é transformada em energia de pressão, causando sobrepressão h’, e a válvula sofre um golpe. A velocidade do fluido é V=0 neste momento. A pressão total no ponto B do tubo passa a ser h+h’, causando uma deformação elástica neste ponto da tubulação. Esta deformação se propaga nas paredes do tubo em forma de uma onda C, que se desloca na direção e sentido do ponto A, onde se encontra o reservatório.

Figura 2.

A onda C chega até o ponto B, onde a mesma muda de direção e passa a se deslocar de B para A, causando um segundo golpe na válvula.

Figura 3.