Golpe de ariete

ST 713 SISTEMAS DE RECALQUE DE ÁGUA E ESGOTO
Prof. Dr. Ariovaldo José da Silva

GOLPE DE ARIETE CARNEIRO HIDRÁULICO

Golpe de Ariete
• Definição
– Golpe de ariete é a variação de pressão que ocorre nos encanamentos quando as condições de escoamento são alteradas pela variação da descarga (vazão) – Por exemplo, o fechamento repentino de uma válvula na extremidade de um encanamento provoca a transformação da energia cinética do escoamento em energia de pressão. – Essa energia de pressão se converte em trabalho de compressão do líquido e de deformação das paredes do encanamento, dado pela expressão:

m⋅v = F ⋅t

– Note que se t (tempo de redução da velocidade) tende a “zero” a força de inércia F tende ao infinito (∞), isso ocorreria se a água fosse incompressível e canalização inelástica. – Entretanto, na prática, o fechamento leva algum tempo, e a energia a ser absorvida transforma-se em esforços de compressão da água e deformação das paredes da tubulação.
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Descrição do Fenômeno
1. Com o fechamento do registro R, a lâmina 1 comprime-se e sua energia de velocidade (v) é convertida em pressão, ocorrendo a distensão do tubo e deformação elástica. Uma onda de pressão se propaga até a lâmina n, junto ao reservatório. 2. A lâmina n, devido aos esforços internos e à elasticidade, tende a sair da canalização, em direção ao reservatório com velocidade –v, o mesmo acontecendo sucessivamente com as lâminas n-1, n-2,..., 4, 3, 2, 1. A lâmina 1 recebe uma sobrepressão durante o tempo τ, denominado fase, ou período da tubulação, definido por:. onde: 2L τ= C C é a velocidade de propagação da onda ou celeridade e L é o comprimento da tubulação. A velocidade –v é convertida em uma onda de depressão
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Descrição do Fenômeno
3. Devido à depressão na canalização, a água tende a ocupá-la novamente, voltando as lâminas de encontro ao registro, dessa vez com velocidade v, e assim, sucessivamente. Celeridade
– Para calcular a velocidade de propagação da onde