Golpe de Aríete Universidade Federal de Alagoas. Giancarlo Gusmão Theonelly Teodozio.

Golpe de AríeteGolpe de Aríete

Universidade Federal de Alagoas.Universidade Federal de Alagoas.

Giancarlo Gusmão

Theonelly Teodozio

IntroduçãoIntrodução

● História● O que é ?● Equacionamento● Classificação das manobras● Golpe de aríete em linhas de

compressão.● Dispositivos de proteção● Conclusão

● História● O que é ?● Equacionamento● Classificação das manobras● Golpe de aríete em linhas de

compressão.● Dispositivos de proteção● Conclusão

HistóriaHistória

Aríete Militar

O que é ?O que é ?

Variação de vazão

Variação de pressão

• Fechamento de válvulas;

• Falhas mecânicas;

• Parada de bombas e turbinas.

Representação esquemática de um sistema hidráulico.

EquacionamentoEquacionamento

A t B

N.A.

Ho

L

x BCt

Uo

Válvula

Representação esquemática de um reservatório

A tubagem AB é alimentada pelo reservatório sob a carga Ho.

A tubagem tem diâmetro constante D, onde circula água em movimento permanente com velocidade média Uo.

•Força devido ao interrompimento brusco

•Celeridade

•Tempo de tubagem ou tempo de reflexão.

Força devido ao interrompimento bruscoForça devido ao interrompimento brusco

oUtg

xAhAF

max JOUKOWSKY

A: Área da seção transversal

g: Peso específico

hmax: Sobrepressão


A t B

N.A.

Ho

L

x BCt

Uo

Válvula





•Celeridade


CeleridadeCeleridade

t

xa

A velocidade média com que a variação de pressão percorre a linha dos tubos denomina-se celeridade

x: distância percorrida, no tubo, pela variação de pressão.

t: tempo.


A t B

N.A.

Ho

L

x BCt

Uo

Válvula





•Celeridade


Período de TubagemPeríodo de Tubagem

a

L

2 L: comprimento do tubo.

a: celeridade

È o tempo necessário para a onda de pressão ir da válvula ao reservatório e retornar.

Como ocorre:Como ocorre:

A t = 0

01

B

=

U = UO

A

03

B

=

U = UO U=0

a= +dp

A

02

B

=

U = UO U=0

a= +dp

L/a > t > a

L/a > t > 0A

04

B

U = UO U=0

a= +dp

t=L/a BA

05

U=0

= +dp

L/a > t > L/aA

06

B

U=0

= +dpa

U = UO

L/a > t > L/aA

08

B

U=0

= +dpa

U = UO

L/a > t > L/aA

07

B

U=0

= +dpa

U = UO

=

A t = 0

09

B

=

U = UO

ContinuaçãoContinuação

A

11

B

=

U = U U=0

a= -Dp

A

10

B

=

U = U U=0

a= -Dp

L/a > t > a

L/a > t > 0A

12

B

U = U U=0

a= -Dp

t=L/a BA

13

U=0

= +dp

L/a > t > L/aA

14

B

U=0

= -Dpa

U = U

L/a > t > L/aA

16

B

U=0

= -Dpa

U = U

L/a > t > L/aA

15

B

U=0

= -Dpa

U = U

=

A t = 0

17

B

=

U = U

-


A t B

N.A.

Ho

L

x BCt

Uo

Válvula




• Força devido ao interrompimento brusco

• Celeridade

• Tempo de tubagem ou tempo de reflexão

Classificação das manobrasClassificação das manobras

• Lenta

• Rápida

a

Lt

2

a

Lt

2

g

Uah o

max

tg

ULh o

2

maxMICHAUD

Outras formulações

JOUKOWSKY

Outras formulaçõesOutras formulações

● Sparre

● Johnson

● Sparre

● Johnson

o

o

oMAX

Htg

ULtg

ULh

212

12

2222222

42 ooo

o

oMAX ULCHgUL

tHg

ULh

Classificação das manobrasClassificação das manobras

• Lenta

• Rápida

a

Lt

2

a

Lt

2

g

Uah o

max

tg

ULh o

2

maxMICHAUD

Outras formulações

JOUKOWSKY

Golpe de Aríete em linhas de compressãoGolpe de Aríete em linhas de compressão

Interrupção brusca da energia elétrica

Inversão de sentido

Golpe de Aríete

Descompressão

Dispositivos de proteçãoDispositivos de proteção

•Volantes de Inércia

•Ventosas

•Reservatórios unidirecionais

•By – pass

•Chaminés de Equilíbrio

•Reservatórios Hidropneumáticos

•Válvulas de Alívio

•Válvulas de Retenção

Volantes de InérciaVolantes de Inércia

● Reduz a variação brusca de pressão

● Retardo das perdas na rotação do motor

● Aumento do peso

Limitação: Exige mais potência do motor.

● Reduz a variação brusca de pressão

● Retardo das perdas na rotação do motor

● Aumento do peso

Limitação: Exige mais potência do motor.

VentosasVentosas

● Proteção contra depressões.● Proteção contra depressões.

Reservatórios UnidirecionaisReservatórios Unidirecionais

● Alimenta a tubulação em caso de interrupção.● Alimenta a tubulação em caso de interrupção.

By - passBy - pass

● Idêntico ao reservatório unidimensional● Idêntico ao reservatório unidimensional

Chaminés de EquilíbrioChaminés de Equilíbrio

● Atua na proteção contra as sobrepressões e depressões

● Atua na proteção contra as sobrepressões e depressões

Chaminé de equilíbrio

Reservatórios HidropneumáticosReservatórios Hidropneumáticos

● Atua na proteção contra sobrepressões e depressões.

● Atua na proteção contra sobrepressões e depressões.

ArAr

Válvulas de AlívioVálvulas de Alívio

● Atua na proteção contra sobrepressões.● Atua na proteção contra sobrepressões.

Válvulas de RetençãoVálvulas de Retenção

● Impedir a inversão do fluxo no conduto● Impedir a inversão do fluxo no conduto

ConclusãoConclusão

● Manter os efeitos dos transientes dentro de limites satisfatórios

● Dispositivos de proteção● Redução de custos

● Manter os efeitos dos transientes dentro de limites satisfatórios

● Dispositivos de proteção● Redução de custos

ReferênciasReferências●CAMARGO, L. A. O golpe de aríete em tubulações de recalque. Análise simplificada. In: Encontro de engenheiros de assistência técnica, Santa Catarina, 15. , 1989, Joinville. Disponível em: <http://www.pipesystem.com.br/Artigos_Tecnicos/artigos_tecnicos.html>

●Golpe de aríete: Banco de dados. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Golpe_de_ar%C3%ADete>. Acesso em 26 de novembro de 2006.

●El ariete: la primera de las máquinas de asedio.: Banco de dados. Disponível em: < www.rubensaez.com/descargas/elariete.pdf >. Acesso em 26 de novembro de 2006.

●CAMARGO, L. A. O golpe de aríete em tubulações de recalque. Análise simplificada. In: Encontro de engenheiros de assistência técnica, Santa Catarina, 15. , 1989, Joinville. Disponível em: <http://www.pipesystem.com.br/Artigos_Tecnicos/artigos_tecnicos.html>

●Golpe de aríete: Banco de dados. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Golpe_de_ar%C3%ADete>. Acesso em 26 de novembro de 2006.

●El ariete: la primera de las máquinas de asedio.: Banco de dados. Disponível em: < www.rubensaez.com/descargas/elariete.pdf >. Acesso em 26 de novembro de 2006.

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