Estudio analítico del fenómeno de golpe de ariete en plantas elevadoras de agua con baja inercia

Abstract

Producto de la deficiente gestión de los recursos hídricos en el país y la crisis climática que ha tenido lugar durante los últimos años, surge la necesidad de optimizar el transporte de agua, ya sea cruda, potable o servida. Frente a este escenario, y con el objetivo de asegurar la conducción del agua, es necesario analizar las impulsiones desde las fuentes de agua hasta estanques de acumulación, cuyo diseño debe considerar el caso más desfavorable desde el punto de vista de las presiones máximas y mínimas, es decir, el escenario de golpe de ariete o transiente hidráulico. Respecto a las bombas utilizadas, el caso más preocupante corresponde a bombas de baja potencia (≤30 [kW]) de baja a nula inercia, en particular aquellas de eje vertical o centrifugas, donde el método de las características presenta problemas de aplicación, siendo este el método más utilizado para el análisis el fenómeno de golpe de ariete. La metodología existente se basa fundamentalmente en un equilibrio entre las fuerzas iniciales y la cantidad de movimiento del fluido, hay parámetros que no son considerados debidamente, tales como la variación del largo de desarrollo del golpe de ariete y la aceleración de gravedad. Dado que este tipo de parámetros no son cuantificados ni evaluados de manera satisfactoria, surge la necesidad de contrastar la metodología existente en base a la teoría de conservación de energía y generar las bases para un posible modelo experimental que permita refinar y corroborar a futuro los valores obtenidos de este análisis teórico. Por todo lo anterior, nace este estudio analítico del fenómeno de golpe ariete en plantas elevadoras de agua con baja a nula inercia empleando un método físico alternativo.