DESCRIPCIÓN DEL GOLPE DE ARIETE TUBERIA EN PERIODO DE SERVICIO NORMAL VÁVULA ABIERTA

INICIACIÓN DEL FENOMENO, CIERRE RÁPIDO DE LA VÁLVULA B

Repentinamente se cierra la llave B, en un tiempo teórico t = 0. El primer "bloque líquido" .Volumen en el frente de la vena líquida, se "aplasta" o comprime fuertemente contra la válvula cerrada, su energía cinética se convierte bruscamente en energía de presión (sobre-presión h´). La presión total en el extremo de la tubería es ahora H = h+ h´ ; y la velocidad del primer bloque se aula. El extremo B de la tubería se ensancha debido a h´. Entre tanto, otros bloques líquidos son "progresivamente" detenidos a partir del primero, el agua se comprime y la  tubería se va ensanchando en el sentido de B hacia A, como se aprecia en la figura 2, en la cual apenas se está iniciando el fenómeno.

Fig 3

ORIGEN DE LA ONDA ELASTICA O DE PRESIÓNEn la figura 2, la deformación se traslada de B hacia A, con una velocidad constante c. Esta es la onda elástica o de presión, del tipo longitudinal cuya velocidad se conoce como "celeridad"·. Esta onda es positiva cuando hay compresión del agua; parte de B y se dirige hacia la base del depósito. Se ha iniciado el primer ciclo y específicamente el primer tiempo t, de la fase directa o Golpe Directo.FASE DIRECTA. PRIMER TIEMPO  t1 = L/ c

Fig 3

La onda c llega a la base del depósito. La velocidad se anula. La tubería se ensancha, el agua queda comprimida en su interior, con una presión total H = h + h´. Debido a la elasticidad del agua y del material de la tubería el conjunto "en tensión" está presto a recuperar su estado normal.

FASE DIRECTA. SEGUNDO TIEMPO  t2 = L /c

La onda c se refleja en A y se dirige a B.Fig 4El agua que estaba comprimida comienza a escapar del depósito. Hay descompresión y la tubería empieza a recuperar su diámetro normal; desde A hacia B

La onda c regresa a su punto de partida B.Fig 5 El diámetro es normal, ha desaparecido la sobre-presión h´. Sin embargo, el agua continua por inercia fluyendo hacia el depósito. Ha transcurrido un tiempo total T = t1 + t2 = 2L/c = tiempo crítico = fase directa.

FASE INVERSA. PRIMER TIEMPO   t3 = L/ c 

Se inicia la onda de presión negativaFig 6Aparece una depresión en el interior de la tubería debido a que por A sigue fluyendo agua y la llave B está cerrada.

c se refleja en AFig 7La tubería queda contraída en toda su longitud L, sometida a depresión.

FASE INVERSA SEGUNDO TIEMPO       t4 = L / c

Fig 8

                                                                                  Fig 9Cuando la onda llega a B, la tubería va a tener todas sus condiciones normales de igual forma que en la figura 1. Como la llave B continua cerrada, comenzará el segundo ciclo de forma semejante pero con menor intensidad.