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B. Engenharias - 1. Engenharia - 3. Engenharia Civil

APERFEIÇOAMENTO PARA A ELIMINAÇÃO DO GOLPE DE ARÍETE

Jaime Florencio Martins 1
Daniel Fortunato de Araújo 1
Fernanda Ferra Andrade 1
Marcela Teixeira Lopes Silva 1
(1. Universidade Federal de Ouro Preto)
INTRODUÇÃO:

Quando o escoamento de um líquido em  condutos fechados é bruscamente interrompido, ocorre o fenômeno conhecido como  golpe de aríete.  Neste caso, há um choque violento nas paredes internas do conduto, podendo provocar o seu rompimento, além de produzir barulho desagradável.  As soluções existentes para a eliminação do golpe de aríete são as seguintes: 1) redução da velocidade do líquido aumentando-se o diâmetro do conduto; 2) aumentando-se o tempo de fechamento das válvulas de descarga; 3) instalação de câmaras de ar comprimido que proporcionam o amortecimento do golpe e 4) chaminés de equilíbrio.  As quatro soluções descritas acima não são econômicas. O  preço de um conduto é diretamente proporcional ao seu diâmetro; aumentando-se o tempo de fechamento das válvulas de descarga desperdiça-se fluido e as câmaras de ar comprimido e chaminés de equilíbrio têm preço elevado.

METODOLOGIA:

Para eliminar-se o golpe de aríete, pode-se usar o seguinte procedimento nas instalações prediais de água: introduz-se no conduto de saída um tubo  de diâmetro muito menor do que o diâmetro  do conduto de saída.   Em diversas experiências realizadas, concluiu-se que o tubo  deve ter diâmetro seis vezes menor do que o diâmetro do conduto de saída. Chamando-se de D o diâmetro do conduto de saída e d o diâmetro do tubo, tem-se a relação  obtida em diversas experiências: D/d = 6.

RESULTADOS:

Com o procedimento descrito no item metodologia o  golpe de aríete é eliminado das instalações prediais. A explicação para a eliminação do golpe de aríete com a colocação do tubo  no conduto de saída é a seguinte: com o fechamento da válvula, para interromper-se o escoamento da água, uma onda de pressão volta até o reservatório. Se esta onda encontrar em oposição a água do reservatório ocorre o golpe de aríete. Colocando-se o tubo dentro do reservatório entrando, aproximadamente, cinqüenta centímetros pelo conduto de saída e a outra extremidade acima do nível de água, ao iniciar-se o escoamento da água  o tubo,  que tem um volume muito menor do que o reservatório, ficará   vazio, enquanto o nível do reservatório, praticamente, não se altera. Nesse caso, quando a onda de pressão retornar ao reservatório irá entrar pelo tubo, onde encontra uma pressão próxima à  atmosférica, eliminando-se, assim, o golpe de aríete.  Durante o escoamento o tubo fica vazio  e, portanto, sujeito à pressão externa provocada pela água. Esta pressão pode provocar o estrangulamento do tubo  e impedir que a onda de pressão entre por ele. Para que isto não ocorra, o tubo deve ser feito de materiais que resistam à compressão.

CONCLUSÕES:

Na Natureza, como é do conhecimento de todos, os corpos têm a tendência de ocupar espaços de menor energia e de menor pressão. Assim sendo, a onda de pressão que retorna ao reservatório quando o escoamento da água em condutos fechados é bruscamente interrompido, não provocará o golpe de aríete se for colocado um tubo no conduto de saída de água, uma vez que a onda de pressão irá entrar pelo tubo, ocupando espaços de menor pressão. Pesquisas realizadas em vários reservatórios mostraram que esta  solução pode ser usada nos  reservatórios onde os condutos de saída são horizontais, verticais ou inclinados.  O tubo  deve ficar amarrado no conduto de saída (a onda que retorna ao reservatório tem a tendência de expulsá-lo) e a outra extremidade, que fica acima do nível de água, deve ser amarrada no cano de entrada de água. 

Instituição de fomento: PET/DEPEM/SESu/MEC
Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: Hidráulica; Instalações; Golpe de aríete.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006