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líquidos se comprimen y las tuberías se
dilatan. Aunque los líquidos se comprimen
muy poco y los materiales son casi rígidos,
de todas maneras esto es suficiente para
que el fenómeno se haga muy complejo.
Para explicar el golpe de ariete se mues–
tra la fig. 7.1, en la cual al cerrar brusca–
mente la válvula al final de la tubería, la
presión se eleva debido a la reducción de la
velocidad con que fluye el agua. Con esto
se lleva a cabo cierta dilatación de la tu–
bería, ya que es elástica en cierto grado,
hasta la sección 1-1, y al mismo tiempo
la densidad del agua se incrementa en el
mismo tramo.
La
tubería no se dilata exac–
tamente hasta la sección 1-1, sino que va
un poco más lejos, dejando espacio para
que cierta cantidad de agua continúe lle–
gando al tramo de sobrepresión. De esta
manera se forma una onda de sobrepresión
que viaja en dirección del vaso con una ve–
locidad c.
El frente de la onda de sobrepresión
es la frontera entre la zona sometida a
sobrepresión y la zona a la que aún no
llega.
- -
-
-
- -
Ho
t
---',
....
B
B
La
velocidad de desplazamiento de la
onda de sobrepresión para una tubería de
pared delgada y material homogéneo se
puede calcular por la fórmula siguiente:
C
=
-----__=_
112
(7.1)
<
D
(1
+
E
6
)
Donde:
C
o
=
es la velocidad del sonido en
el agua
(1425
mIs);
" o
)
L
<
=
módulo de compresibilidad
volumétrica del líquido, para el
agua
<,
=
2.1
x
1(J4
Kgf/cm 2, para
petróleo
<
=
1.35
x
1(J4
Kgf/cm2.
E
=
módulo de elasticidad del ma–
terial de la pared del tubo:
para el acero E
=
2.1. x 1()6
Kgf/cm 2, para el acero de fun–
dición
E
=
1.0 x 1()6 Kgf/cm 2,
para el concreto E
=
2.1
x
1()5
Kgf/cm 2.
D - Diámetro del tubo, m.
6
=
Espesor de la pared del tubo,
m.
box -
C
bo,
A
2
1
l'
o
- -
-
'-'"
'-r
-
--
-
r'-
-
--
p
+
bop
"/ +
bo "/
1
r
+
bor
A
Fig.
7.1.
&quema
del
golpe en
u~a
tuberra. P - presión en el centro de la sección del tubo;
'"1 -
peso
específico del agua;
f -
sección transversal del tubo.
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