Transiente Hidráulico: Golpe de Ariete

O Fenômeno:

Transiente Hidráulico: Golpe de Ariete

Variação da Pressão ao longo do tempo:

Transiente Hidráulico: Golpe de Ariete

Verificação Experimental:

Transiente Hidráulico: Golpe de Ariete

A celeridade ou velocidade de propagação da onda pode ser calculada pela fórmula de Allievi, a seguir:

Onde: C = celeridade da onda, m/s; D = diâmetro dos tubo, m; e = espessura do tubo, m; k = coeficiente que leva em conta o módulo de elasticidade (E).

Transiente Hidráulico: Golpe de Ariete

Transiente Hidráulico: Golpe de Ariete

Quando ocorre?

Transiente Hidráulico: Golpe de Ariete

Onde: ha = pressão máxima, m.c.a.; C = celeridade, m/s; v = velocidade da água, m/s; g = gravidade (9,81 m/s2 )

Calculo da Sobrepressão máxima (fechamento rápido):

Transiente Hidráulico: Golpe de Ariete

Onde: ha = aumento de pressão, m.c.a.; t = tempo de manobra, s; v = velocidade da água, m/s; g = gravidade (9,81 m/s2 ); L = comprimento da canalização, m.

Calculo da Sobrepressão (fechamento lento):

Golpe de Ariete – linha de recalque

• Cronologia: * coluna liquida subindo; * desliga-se a bomba; * a inércia da água é vencida pela gravidade; * a água começa a retornar pela tubulação; * se a Válvula de retenção não funcionar no

momento adequado, a água retornará ganhando velocidade e quando o fechamento ocorrer haverá o golpe de ariete gerando uma sobrepressão de até 300% da carga estática.

• Fechamento lento de válvulas ou registros;

• Emprego de válvulas e ou dispositivos especiais, ex.: válvula de Blondelet;

• Fabricação de tubos mais espessos;

• Construção de chaminés ou tubos piezométricos (surge tanks);

Golpe de Ariete (Principais formas de evitar)

EXERCÍCIO 1

• Tubulação de aço com 27” de diâmetro (700 mm), e=1/4”, L=250 m, v=3,60 m/s, t=2,1 s, carga H= 50 m. Calcular a sobrepressão.

EXERCÍCIO 2

• Um conduto de aço, com 500 m de comprimento, 0,80 m de diâmetro e 12 mm de espessura, está sujeito a uma carga de 250 m. O registro localizado no ponto mais baixo é manobrado em 8 s. Qualificar o tipo de manobra e determinar a pressão máxima. A velocidade média na tubulação é de 3 m/s.

Esquema – Válvula de Blondelet

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Esquema – Surge Tanks

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