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INFORME
1.-INTRODUCCIÓN
El ariete hidráulico utiliza el fenómeno conocido como “golpe de ariete” para elevar el
agua. Este fenómeno se suele observar cuando se interrumpe repentinamente el flujo del
agua en una tubería; lo que pasa inmediatamente es que los tubos se estremecen a causa de
una súbita subida de presión al interior de la tubería.
Entonces, en la bomba de ariete se interrumpe constantemente el flujo de la tubería de
admisión gracias a una válvula check, lo que ocasiona que se suba la presión y parte del
agua sea impulsada hacia el tubo que eleva el agua.
Un ariete hidráulico solo puede elevar parte del agua que recibe, pero aún así es un
dispositivo muy útil considerando que se puede utilizar para aprovechar arroyos o ríos con
suficiente pendiente. Es esas situaciones el agua “desechada” regresará a la fuente sin
generar desperdicio del preciado líquido.
El uso de las bombas de ariete puede permitir un mejor aprovechamiento de los recursos
hídricos de los que disponen muchos campesinos. Por medio de este dispositivo se pueden
regar cultivos, suministrar agua a los animales de la granja o suministrar el agua de uso
doméstico.
2.- OBJETIVOS
General:
Evaluar el funcionamiento de la bomba de ariete hidráulico, en condición de campos para
la elaboración de una base de datos técnicos.
Específicos
Determinar las características hidráulicas de la bomba de ariete hidráulico.
Calcular la eficiencia de un Ariete hidráulico, según el punto de vista de los
autores.
Identificar qué diferencia existe en cada uno de los puntos de vistas de los autores.
Determinar las pérdidas que existen en el sistema
3.- ACCESORIOS:
* 2 codos de 45º * tubería
* 2 válvulas de paso * 2 acoples
* Manómetro de 60 Psi * 1 envase de 2000ml
4.- MARCO TEÓRICO
La bomba de ariete
Las bombas de ariete hidráulicas utilizan la inercia creada por un flujo de agua en un tubo
que para de bombear una porción del agua en ascenso.
Necesita tener una caida de agua mínima de tres (3) pies o un (1) metro de un riachuelo.
Esto puede ser una caída natural o una creada por medio de una represa, o un dique.
Esta caída se conoce como “la toma de impulsor.” La altura del agua que es bombeada
desde el ariete al punto de uso conocido como “la entrega.” Debe ser más o menos de dos
(2) a tres (3) veces la altura de la toma, para mantener una presión de respaldo en la línea.
Mientras más alto se bombee el agua, menor será la cantidad de agua.
En condiciones de bajo flujo, el uso de tanques permite recoger o almacenar una mayor
cantidad de agua, puesto que la bomba funciona todo el tiempo.
Esquema general del sistema
Los elementos que se señalan en el esquema anterior son las distintas partes de un ariete
Fuente del agua (A)
Tubo de admisión (B)
Válvula check de fondo (C)
Válvula check de paso (D)
Cámara de aire (E)
Tubo de subida (F)
Depósito elevado (G)
Altura bombeada (H)
Desnivel de la fuente del agua (h)
hidráulico. La válvula check de fondo, (C) generalmente se coloca verticalmente hacia
arriba para que se abra continuamente y permita salir el agua con cada ciclo.
La válvula check de paso (D) permite que el agua suba pero que no baje. La cámara de aire
amortigua la presión súbita, permitiendo de esta forma un flujo parejo. Cada uno de estos
componentes son muy accesibles y pueden utilizarse los hechos de PVC.
Funcionamiento
El funcionamiento del dispositivo es bastante simple:
El agua se acelera a lo largo del conducto hasta alcanzar una determinada velocidad
que hace que se cierre la válvula A;
entonces se crea una fuerte presión ejercida por el agua que se encuentra en
movimiento y es detenida de golpe;
así permite la apertura de la válvula B y pasa agua al depósito hasta que se
equilibran las presiones;
Se abre la válvula A y el ciclo se repite una y otra vez.
El agua pasa a golpes de ariete al depósito, pero sale de este con continuidad ya que el
ariete funciona de uno a dos ciclos por segundo.
La cámara de aire del depósito es fundamental para su funcionamiento. Para asegurar la
permanencia de esta cámara de aire se usa el inclusor de aire que incorpora unas pocas
burbujas en cada ciclo.
Inclusor de aire
El inclusor de aire es un pequeño orificio de 1,5 a 2 mm de diámetro, con un alambre de
cobre que pasa por él con cierta holgura, para permitirle a la cámara de aire tomar alguna
burbuja en cada golpe de ariete y mantener la presión en la cámara de aire
Por supuesto, también saldrá una pequeña cantidad de agua en cada golpe de ariete. Pero si
no hay cámara de aire que actúe como amortiguadora del golpe de ariete, este mismo
rompería el dispositivo y dejaría de funcionar.
5.- PROCEDIMIENTO
1. Reunimos todos los accesorios, tubería y envases para proceder a armarlos.
2. Luego de haberlos armado todo el equipo procedemos a llenar el tanque con agua para
poder realizar la práctica.
3. Abrimos la llave del tanque hasta que se llene la manguera y poder calibrar la bomba.
4. Ubicamos la manguera a una altura de 2.18m, para proceder a llenar el envase de
2000ml y tomar el tiempo que tarda en llenarse este.
5. Realizamos el mismo procedimiento otra vez, pero a otra altura diferente y observamos
que tiempo tarda en llenarse el envase.
6. Observamos cuanto se ha vaciado el tanque después de haber realizado los dos pasos
anteriores.
7. Luego procedemos a llenar nuevamente el tanque para realizar otro tipo de medición de
manera directa sin la bomba de ariete.
8. Después de haber llenado el tanque, abrimos la llave para tomar el tiempo que tarda en
llenarse el envase, este procedimiento lo realizamos varias veces.
9. Hecho todo esto, tabulamos todos los datos obtenidos en la práctica para realizar los
cálculos correspondientes.
6.- CÀLCULOS
Medición con todos los accesorios:
Primera medición
Altura Envase Tiempo de llenado
2.18 m 2000 ml 31 s
Rankine
Segunda medición
Altura Envase Tiempo de llenado
3.49 m 2000 ml 42 s
Rankine
Medición directa:
Llenado del envaseMedición 1 Medición 2 Medición 3
4.82 s 2.88 s 2.84 s
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Según los cálculos realizados se obtuvo unas eficiencias bajas según el criterio de
unos los autores.
B
El caudal debe de ser constante para que no exista saltos de caudal
Hay que tener en cuenta todos los accesorios del sistema para poder determinar las
pérdidas totales.
La bomba de ariete consta de una cámara de aire que provoca la elevación del agua
al tanque de descarga.
Tenemos que calibrar la bomba de ariete para que el agua tenga un flujo de caudal
constante.
Cuando realizamos de manera directa, sin la bomba de ariete el caudal fue mayor,
ya que el embase tardo en llenarse en menos tiempo.
Según el criterio de Rankine las eficiencias nos resultaron altas.
8. BIBLIOGRAFÍA:
http://ceba.org.ec/site/index.php?
option=com_content&task=category§ionid=5&id=38&Itemid=87
http://www.intikallpa.org/wp-content/uploads/2010/08/jvariete.pdf