golpe de aríete universidade federal de alagoas. giancarlo gusmão theonelly teodozio
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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
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.
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.
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.
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
-
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
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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