Cómo calcular la fuerza del golpe del ariete

Escrito por doug leenhouts | Traducido por gabriela nungaray
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Cómo calcular la fuerza del golpe del ariete
Los tubos deben ser diseñados para resistir los golpes de ariete. (pipe fitting image by Joann Cooper from Fotolia.com)

El golpe de ariete es una onda de presión que ocurre cuando un fluido de repente se vio obligado a cambiar de dirección. Es una ocurrencia común en las tuberías, cuando una válvula se cierra rápidamente. La ecuación de golpe de ariete utiliza la presión de entrada, la velocidad del flujo, el tiempo de cambio y la longitud de la tubería para calcular el cambio de presión. El cambio de presión puede encontrarse mediante el cálculo de 0,07 x V XL / t + P, donde "V" es la velocidad del fluido, "l" es la longitud de agua dela tubería, "t" es el tiempo que tomas para cerrar la válvula, y "P" es la presión inicial del fluido.

Nivel de dificultad:
Moderadamente fácil

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Necesitarás

  • Calculadora
  • Cinta métrica
  • Cronógrafo
  • Tubo de Pitot
  • Medidor de presión

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Instrucciones

  1. 1

    Calcula o mide la velocidad del fluido. Este valor debe ser medido en (o convertidos a) pies por segundo. Se puede calcular la velocidad del agua mediante el uso de un tubo de Pitot, y resolviendo la ecuación V = (2 x P xp) ^ (1/2), donde "P" es el cambio de presión medida por el tubo de Pitot, "p" es la densidad del fluido, y "V" es la velocidad del fluido. (Un tubo de Pitot es un instrumento utilizado para medir la velocidad de flujo de fluido.)

  2. 2

    Mide la cantidad de tubería de aguas arriba desde el punto de que la válvula se cierra, en pies.

  3. 3

    Mide la presión de entrada del fluido en libras por pulgada cuadrada. Esto puede hacerse utilizando un medidor de presión de tipo pistón, como un medidor de presión de los neumáticos, si el tubo está provisto de una válvula de alivio. Un tubo que tiene un manómetro de Bourdon también dará una medición de la presión.

  4. 4

    Mide el tiempo que tarda la válvula para cerrar por completo, en segundos.

  5. 5

    Resuelve para el cambio de presión usando la ecuación (0,07 x V XL / t) + P, donde "V" es la velocidad del fluido, "l" es la longitud aguas arriba de la tubería, "t" es el tiempo que tardas para cerrar la válvula, y "P" es la presión inicial del fluido. Por ejemplo, el agua viaja a través de una tubería de PVC de 5 pies a 60 psi y 5 pies por segundo se detiene en 0,5 segundos mediante una válvula de bola causando un golpe de ariete de (0,07 x 5 x 5) / 0,5 + 60 = 63.5 psi.

Consejos y advertencias

  • Alternativamente, utiliza la ecuación Joukowski multiplicando la densidad del fluido por la velocidad del sonido en el líquido por el cambio de velocidad. Esto te dará el cambio de presión.

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