Golpe de Ariete / Pulso de Zhukowski

El golpe de ariete, también llamado "Pulso de Zhukowski", es un fenómeno que se da en régimen transitorio (escurrimiento impermanente) de carácter ondulatorio, que genera solicitaciones en el conducto y accesorios, dada una sobrepresión inducida, que puede conllevar daños de toda gravedad pudiendo llegar incluso a la falla.
Para ejemplificar se tomará el caso de un escurrimiento en una tubería con una llave de paso.

1. El fluido discurre normalmente a través de la tubería.
2. Se produce el cierre intempestivo de la válvula, en un tiempo tendiente a cero.
3. El fluido cercano a la válvula sufre una "compresión" dada por el que viene tras él y encuentra el fluido en reposo (similar a un choque en cadena). 
4. Dada la imposibilidad del agua a sufrir compresión (fluido incompresible) se produce un esfuerzo estructural en la cañería.
5. Debido a la elasticidad de la cañería y su intento por recobrar su forma, sumado al rebote por el choque contra la válvula se produce un flujo inverso de agua, es decir, el agua corre en el sentido opuesto, descargando la tensión producida en la tubería.
6. Luego, este escurrimiento inverso, produce un efecto de succión sobre la tubería, lo que provoca una presión de signo contrario y una solicitación estructural en la tubería, la que intenta volver a su forma original y obliga al fluido a retornar tomando el curso inicial que había tenido este.
7. Este proceso se repite iterativamente, "sinusoidalmente amortiguado" por la pérdida de energía que sufre el fluido, hasta estabilizarse. Generalmente, si no se tiene previsto, suele ser un proceso largo, por lo que es más probable que falle al tubería antes de ver el fluido estabilizado.

A continuación unas imágenes ilustrativas:

Para evitar el golpe de ariete debe realizarse el cálculo del tiempo de cierre, esto es, que velocidad de cierre debe tener una válvula o dispositivo para evitar que se produzca el golpe de ariete. Existen también artilugios y dispositivos mitigadores del golpe de ariete, que modifican la magnitud de algunos factores del la ecuación de tiempo de cierre o bien absorben los esfuerzos del fenómeno.

Dispositivos:


Para realizar los cálculos se utilizan las fórmulas de  tiempo de cierre (Allievi, Michaud), y la de celeridad, que pueden encontrar en el apartado de fórmulas



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