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NOTAS SOBRE EL ARIETE HIDRAULICO.

(GOLPE DE ARIETE)

Investigaciones realizadas por:

Prof. Félix E. Díaz (Maestro Sri Deva Fenix)

Un dispositivo de bombeo que no contamina. A lo lejos, escondido en un recodo del rió se podía escuchar un golpeteo metálico y regular. Más de cerca pude observar que hasta el lugar no llegaban postes y cables eléctricos que pudieran suministrar energía al motor, que de forma constante mantenía su actividad, tampoco pude ver la típica nube de humo negro, emitida por un motor de gasoil, ni el olor de la gasolina. Esto me indicaba claramente que no había consumo de combustible. El ruido parecía provenir de un sistema que a un lado del cauce y a un nivel más bajo que éste, impulsaba el agua que había tomado del río por una tubería que ascendía a lo largo de la falda de una loma, hasta un tanque donde caía con un ritmo regular.

El sistema en cuestión, que no trabaja con ninguna fuente de energía convencional y sirve para bombear agua, recibe el nombre de ariete hidráulico y en el presente trabajo pretendo hacer una descripción de su funcionamiento, así como de las ventajas que representa el uso de esta tecnología.

El ariete hidráulico es una bomba de agua que funciona aprovechando la energía hidráulica, sin requerir ninguna otra energía externa. Mediante un ariete se consigue elevar parte del agua de un río, arroyo o manantial a una altura superior. Es el aumento brusco de la presión de agua que se produce dentro de la tubería.

El golpe de ariete hidráulico se produce en la tubería de suministro de agua cuando una válvula o una llave se cierra rápidamente. El agua circulante golpea de forma permanente la válvula cerrada y rebota como una onda. Este rebote continúa hasta que el agua golpea un punto de impacto y la energía proveniente de la onda del agua se distribuye más uniformemente en el sistema de tuberías. El punto de impacto, que puede estar en la conexión entre dos caños o en una junta de un sistema de tuberías, provoca el sonido “estrepitoso” que a veces se oye en los caños.

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Cabe destacar que muchas válvulas, grifería y accesorios de plomería están diseñados para funcionar y resistir una presión de hasta 150 libras por pulgada cuadrada. Esto brinda un margen de seguridad contra aumentos inesperados de presión ya que 60 libras por pulgada cuadrada es la presión promedio que soporta el sistema de distribución de agua de una ciudad.

No obstante, los aumentos bruscos de presión pueden dañar válvulas, grifería y equipos tales como termos y calentadores de gas o eléctricos, tanques y lavavajillas. El daño puede, llegado el caso, provocar pérdidas de agua e incluso fallas en el equipo. Muchos aparatos pueden no estar diseñados para resistir una alta presión de agua que puede producirse en un aumento brusco de presión. Cada vez que se cierra una llave o un lavavajillas comienza su ciclo de lavado, se produce un aumento brusco de presión dentro de la tubería.

¿Qué son las cámaras de aire? ¿Pueden controlar el golpe de ariete hidráulico? En muchos casos se instala un dispositivo denominado cámara de aire para controlar el golpe de ariete hidráulico. Se trata de un trozo de caño vertical con tapa, lleno de aire e instalado en la tubería. Se supone que el aire amortigua el choque del golpe de ariete. La vida útil de mayoría de las cámaras es breve. No obstante, no existe nada que separe el agua del aire. Llegado el caso, el agua absorbe el aire y la cámara de aire se anega. Por lo general, para que esto ocurra sólo deben transcurrir algunas semanas o meses. Una vez que la cámara de aire se anega, no brinda protección contra el daño producido por el golpe de ariete hidráulico.

En el interior de una conducción, cuando una masa líquida comienza a moverse, la velocidad de régimen no se adquiere de manera inmediata, sino que ha de transcurrir un determinado tiempo hasta que este hecho se produce. Ahora bien, cuando esta masa líquida en movimiento se detiene por alguna causa, o simplemente varía su velocidad de desplazamiento, ninguno de estos fenómenos tiene lugar de manera brusca, y de igual manera que en el inicio del movimiento, deberá transcurrir un determinado tiempo hasta que la variación tenga carácter permanente. Un ejemplo de las causas que puede obligar a detenerse o variar la velocidad de la masa de agua puede ser la maniobra de cierre de una válvula.

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Durante los periodos de transición mencionados, el movimiento de la masa líquida, deja de ser uniforme y permanente. Es evidente que las primeras partículas en llegar al punto de obturación serán comprimidas por las siguientes, que siguen en movimiento por la propia inercia del mismo, y esas serán a su vez comprimidas por las siguientes, y así sucesivamente, creando una serie de presiones que, en determinadas circunstancias, pueden dar lugar a roturas y/o deformaciones en la conducción.

Todas estas presiones suponen la producción de una sobrepresión en el punto de obturación (en nuestro ejemplo, la válvula cerrada), que actuará sobre el mismo hasta que se produzca un movimiento de reacción en sentido contrario, lo que crea una depresión en dicho punto. Esta sucesión de hechos se repite periódicamente hasta que el rozamiento del agua en el conducto hace que se amortigüe, hasta desaparecer. La propagación de estas depresiones y sobrepresiones da lugar al golpe de ariete.

La velocidad de propagación de la onda sobrepresión-depresión, depende del espesor del material que forma la conducción, de la velocidad de desplazamiento del agua y de su compresibilidad.

Dicha velocidad de propagación recibe el nombre de celeridad, y su expresión para el agua, es de la siguiente forma:

c = 1 / ((1 / ) + D / (M · e))1/2

Donde:

c = Celeridad.

= Coeficiente de elasticidad a la compresión del agua.

M = Módulo de elasticidad de la conducción.

e = Espesor de la misma.

Esta celeridad puede valorarse en unos 300 m/s. La celeridad es un término necesario para obtener el valor de la sobrepresión creada por el golpe de ariete, que se puede expresar como:

^P = (c · v) / g

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Siendo:

^P = Valor de la sobrepresión, en m.C.A.

v = Velocidad media en la conducción, en m/s.

c= Celeridad, en m/s.

g = Aceleración debida a la gravedad, en m/s2.

Según se ha visto con anterioridad, la sobrepresión se va transmitiendo poco a poco aguas arriba del punto de obturación, hasta un punto de la conducción en el que exista otra obturación o una presión mayor. Si denominamos L a la longitud de conducto entre los puntos anteriormente mencionados, el tiempo que tarda en desplazarse la sobrepresión entre ambos puntos será:

t1 = L / c

Donde t1 estará expresado en segundos y L en metros.

Ahora bien, el movimiento continuará de nuevo hacia el punto de partida, en sentido contrario, transformándose la sobrepresión en energía cinética, y dejando el punto de obturación (originalmente sobrepresionado), en depresión, con lo que el tiempo completo de un recorrido de la onda será de:

T = (L / c) + (L / c) = 2 · L / c

Tiempo que recibe el nombre de período de oscilación. Pues bien, con este período de oscilación se puede determinar si una maniobra es lenta o rápida, de manera que, denominando Tm al tiempo de maniobra, tenemos:

T > Tm, para maniobras rápidas, y T < Tm, para maniobras lentas

Principio de su funcionamientoEl sistema se basa en el fenómeno Físico conocido en la hidráulica como golpe de ariete, el cual se observa cuando se interrumpe el flujo de agua cerrando bruscamente una tubería. La energía cinética, que trae el agua en movimiento, al ser detenida, origina un aumento brusco o golpe de presión. Con el ariete hidráulico se producen continuamente estos golpes en un tubo que se alimenta con agua de una presa, de un río o cualquier desnivel, y se

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aprovechan los aumentos de presión para mandar una parte del agua que pasa por el tubo a una altura superior. En el esquema se muestran los elementos esenciales para el funcionamiento del ariete hidráulico, que son: • La presa, un río o cualquier otro medio que permite crear un desnivel en relación con el ariete (generalmente de 0,5 m como mínimo). • El tubo de impulso. Según las reglas convencionales debe tener un largo entre 100 y 500 veces el diámetro del tubo, y un mínimo de 2 y hasta 7 veces la altura de la presa, según el tipo de ariete. • La válvula de impulso (válvula 3) con su cámara, que según las mismas reglas, debe tener como mínimo el doble del diámetro del tubo de impulso. • La válvula de retención (válvula 4), la cual generalmente es la mitad del diámetro de la válvula anterior, depende en primer lugar del caudal de bombeo y la frecuencia de los golpes. • Encima de la válvula de retención se encuentra la cámara de aire (5) que debe tener un mínimo de 10 veces el volumen del agua que entra por golpe. • Por último se observa el tubo de bombeo, generalmente de la mitad del diámetro del tubo de impulso, aunque es más lógico determinarlo según el caudal de bombeo, el largo del tubo y la potencia disponible. Cuando se llena el sistema, la válvula de impulso se cierra por la presión de la carga inicial de la presa y el agua sube a través de la válvula de retención, que se abre por la misma presión, hasta el nivel de la presa por el principio de los vasos comunicantes. Se abre la válvula de impulso manualmente y el agua en el tubo de impulso comienza a acelerarse hasta que tiene suficiente velocidad para cerrar esta válvula. En este momento ocurre el golpe de ariete que produce la apertura de la válvula de retención, permite la descarga de energía del agua en movimiento y la entradade agua en la cámara de aire, y de ahí en el tubo de bombeo, donde sube el agua a un nivel superior. Al cesar el empuje del agua en el tubo de impulso, se cierra la válvula 2 por la presión que tiene encima. Al repetir algunas veces la apertura manual de la válvula de impulso, la presión en el tubo de bombeo sube tanto que la columna de agua del tubo de impulso sufre una resistencia para entrar en la cámara de aire, y comienza a actuar como un martillo que golpea una superficie dura. Es decir, la columna en el tubo de impulso golpea y “rebota”, o retrocede (por la flexibilidad de los materiales), lo que hace que se produzca un flujo inverso hacia la entrada del tubo de impulso.

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En este momento el agua ejerce una succión en el interior del tubo de impulso, por lo cual se abre la válvula de impulso y se reinicia la aceleración de la columna hasta que se cierra la válvula de impulso de nuevo. De esta forma continúa el funcionamiento automáticamente, de día y de noche. El ariete hidráulico puede ser considerado como un motor hidráulico, y en su versión convencional funciona al mismo tiempo como bomba. Para un acercamiento fácil y práctico al cálculo general de este aparato, es más cómodo compararlo con un transformador eléctrico. Leyenda: 1. Fuente de alimentación 2. Tubería de impulso 3. Válvula de impulso 4. Válvula de retención 5. Cámara de aire 6. Caja de válvulas 7. Tubería de descarga 8. Tanque de abastecimiento Esquema sobre la instalación y el funcionamiento del ariete hidráulico

El transformador eléctrico recibe una tensión baja (en voltios) con una corriente eléctrica (en amperes) relativamente alta, y lo transforma en un régimen de mayor tensión y menor intensidad de corriente. Algo similar ocurre a nivel hidráulico en una instalación con un ariete. El aparato recibe el gran caudal con la carga moderada o baja y lo transforma en un régimen de mayor presión con un menor caudal. Orientaciones para la instalación • Del largo del tubo de impulso depende el funcionamiento automático de un ariete. Si el tubo no tiene suficiente largo, el cambio en volumen entre expansión y contracción no es suficiente para producir la succión necesaria para abrir la válvula de impulso, o el tiempo entre los dos extremos (ida y vuelta de la onda aproximadamente 1100 m/s), será demasiado corto para superar la inercia de la misma válvula.

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Para un ariete convencional este largo varía de constructor a constructor, y coincide de 3 hasta 11 veces la carga de entrada o de 300 a 500 veces el diámetro del tubo de impulso. el Ariete Hidráulico Multipulsor (AHM), que difiere del tradicional en que para incrementar los gastos de bombeo no se aumenta el diámetro de la válvula de impulso y la de descarga o retención, sino que se aumenta el área de descarga y se incrementa el número de válvulas, manteniendo diámetros pequeños, que de forma sumaria logran iguales objetivos con características funcionales más racionales. Las instalaciones de AHM han dado buenos resultados con largo de 6 m o de 1 a 1,5 veces la carga de entrada, independientemente del diámetro del tubo de impulso. • Las vibraciones que produce el golpe de ariete hacen necesario prever un tubo de impulso, preferiblemente de acero, que resista un régimen de trabajo caracterizado por una fatiga excesiva. • Según las condiciones en el subsuelo, se prevé como anclaje un bloque de alrededor de 1 m3 de concreto por unidad de AHM de 6”. • Para evitar obstaculización en las válvulas de impulso y de retención, se coloca un filtro de suficiente capacidad en la entrada del tubo de impulso. • Para evitar la entrada de aire en el tubo de impulso por la formación de un remolino, se mantiene una distancia mínima de 50 cm entre el espejo del agua en la presa y la entrada del tubo de impulso. El aire que entra en el sistema de esta forma incontrolada se comprime en el momento del golpe de ariete, amortiguando parcialmente el impulso, lo cual resulta en pérdida de energía de bombeo y puede provocar inestabilidad o interrupción en el funcionamiento de la instalación. • Por otro lado, existe la necesidad de mantener el nivel de aire en la cámara de aire, que sirve como colchón de amortiguación contra la propagación de los golpes de ariete en el tubo de bombeo. Con este fin se mantiene la válvula de aire suficientemente abierta, para compensar la fuga de aire por absorción en el agua. En caso de funcionamiento durante cierto tiempo en condiciones de inundación, se prevé un inyector de aire que tiene su punto de aspiración encima del espejo de agua en condiciones críticas.

SOBRE LOS DESNIVELES ....

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Para que el ariete funcione debe haber un desnivel mínimo de 1 metro de altura entre la toma de agua y la entrada del ariete. Cuando hay una caída natural de agua es muy simple la instalación. Pero, que sucede si no hay una caída de agua en mi propiedad ?. Es posible crear el desnivel necesario. Cómo es de suponer, todo canal de agua tiene una pendiente natural , obviamente, la parte mas baja en altura se encontrará siguiendo el curso de agua. Aprovechando esta condición, se puede crear un desnivel usando un largo de cañería tal que en una distancia razonable podamos obtener un desnivel de un metro como mínimo. Considerando una pendiente de 1 % es posible obtener un metro de desnivel en 100 metros de distancia. Hay un gráfico mas abajo que explica está situación.

Características de Operación Elevación: El ariete puede elevar el agua a una altura superior a los 70 metros, dependiendo de las condiciones del terreno, básicamente depende de la diferencia de altura entre las tomas de agua y el ariete ( ver gráfico mas abajo que explica esta situación).

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Distancia: Se puede conducir el agua a una distancia superior a los 2.000 metros entre el ariete y el estanque en altura. No tiene una gran perdida de carga como las motobombas, ya que la velocidad del agua es muy pequeña.

CÓMO CONSTRUIR UN ARIETE HIDRÁULICO

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El ariete hidráulico es una máquina que aprovecha únicamente la energía de un pequeño salto de agua para elevar parte de su caudal a una altura superior. Fue inventado en 1796 por Joseph Mantgolfier (1749-1810) y su ingenio se difundió ampliamente por todo el mundo, adaptándose por ejemplo en las famosas fuentes del Taj Mahal, en la India o en el Ameer de Afganistán. Con el tiempo cayó en desuso sobre todo debido al avance arrollador de la bomba centrifuga. En la actualidad asistimos a un renacer del interés sobre este artilugio merced a que es eficiente, ecológico y muy didáctico. La T.I.A.C o Talleres de Investigaciónes Alternativas de la Ciudadela se dedica desde 1998 a investigar y difundir las tecnologías límpias -tanto entre los campesinos como a través de charlas-, consiguiendo que cada vez mayor número de personas utilicen aparatos rescatados del olvido, sencillos y de fácil aplicación.

FUNCIONAMIENTO

El agua se acelera con su caída a lo largo del tubo de alimentación hasta alcanzar una velocidad suficiente como para que se cierre la válvula A, entonces se crea una fuerte presión producida al detenerse bruscamente el agua. Este golpe de presión abre la válvula B pasando un pequeño chorro de agua al depósito hasta que se equilibran las presiones. Es en este momento

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cuando la gravedad abre la válvula A y se cierra la B, repitiéndose de nuevo el ciclo. A cada golpe de ariete el agua pasa al depósito donde se presuriza el aire. Este volumen de aire hace fluir el agua con continuidad por la manguera de elevación. El ritmo suele ser de uno o dos golpes por segundo. El ariete hidráulico es una máquina que provoca continuos cierres bruscos de un circuito de agua con aceleración y que aprovecha las sobre presiones para mandar parte del caudal a una gran altura.

RENDIMIENTO El rendimiento del ariete hidráulico varía en función de cociente H/h. Al aumentar el valor resultante, el rendimiento disminuye; en la tabla siguiente puede verse cómo varía el rendimiento energético.

H/h = 2 3 4 6 8 10 12 R = 0 ,850 ,810 ,760 ,670 ,570 ,430 ,23

LA ALTURA DE ELEVACIÓN (H) Como puede deducirse de la tabla anterior, éste no debe superar más de 12 veces el desnivel de trabajo. EL CAUDAL ELEVADO (q): Depende del rendimiento ®, el caudal de alimentación (Q), el desnivel de trabajo (h) y la altura de elevación (H). La ecuación por la que se relacionan es la siguiente: q=R·Q·h/H

Por ejemplo q (caudal de alimentación)= 100 litros/minuto; h (desnivel de trabajo)= 3 metros; H (altura de elevación)= 24 metros. La relación H/h=8, luego el rendimiento del ariete en estas condiciones equivale al 57% (0´57). Caudal elevado: q= 0,57·100·3/24=7´125 lit / min= 10.260 litros / día.

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EL CAUDAL DE ALIMENTACIÓN (Q): El ángulo de inclinación del tubo de alimentación (a) debe estar entre los 10º y los 45º con la horizontal. El caudal de alimentación del ariete dependerá del diámetro de dicho tubo de acometida. En la siguiente tabla se pueden ver relacionados estos parámetros, para tubería de hierro galvanizado, que es la más recomendable para alimentar arietes hidráulicos.

Caudal de alimentación.

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QLit/min. 30 60 90 120 250 500 1000 Diamtr/Tubo/pulgadas m/m. 1 ¼ /351 ½ /412 /522 ½ 703 /805 /1258 /200 Hay que tener en cuenta que el agua que se acelera en el tubo de alimentación es el que provoca el golpe de ariete por lo que ha de tener una longuitud, inclinación y diámetro adecuados, sin curvas ni estrechamientos.

COMO HACER UN ARIETE HIDRÁULICO SENCILLO Esta es una bomba de ariete construida únicamente con elementos comunes de fontanería. Es económica y de fácil montaje. Resulta un bonito ejercicio para desarrollar en el aula de tecnología de la E.S.O; con él se puede aprender mucha fontanería, física, matemáticas, etc. Todas las piezas menos el depósito de aire y las dos válvulas son de hierro galvanizado. Para caudales pequeños (menores de 30 lit/min) pueden usarse tubos y piezas de calibre menor que D. Es decir, de 1 , ¾ ó ½ pulgada. Las mejores válvulas de retención son Metálicas.

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MODIFICACIÓN DE LA VÁLVULA DE PIE DE POZO La válvula se abre desenroscando la base y la alcachofa. Hay que cortar el vástago de latón por su base y sustituirlo por una varilla roscada inoxidable de 10 mm de calibre y 25 cm de largo. Para ello nos serviremos de dos tuercas inoxidables, una a cada lado de la goma, la rodaja y la rosca de latón. Haremos otro taladro -bien centrado- en la cara superior de la alcachofa. Para que pase holgadamente el nuevo eje, hay que abrir más las ranuras de la alcachofa permitiendo que el agua salga con libertad. Una vez montada la válvula, se colocan varios tubos de cobre concéntricos alrededor del nuevo eje, que servirán de contrapeso. Se inmovilizan mediante tuercas y arandelas que usaremos para fijar el recorrido del eje. AJUSTE Una vez instalado el ariete, se varía el recorrido del eje subiendo o bajando el contrapeso y el peso de éste hasta que al abrir la llave de paso y subir y bajar el eje con la mano varias veces el ariete se estabilice a un ritmo de 1 a 2 golpes por segundo.

MANTENIMIENTO El ariete necesita pocos cuidados. Tendremos que limpiarlo cada varios meses y cerrar las dos llaves para que se vacíe la máquina. Así se renueva la cámara de aire, que puede llegar a disolverse en el agua con el paso del tiempo.

Maestro Sri Deva Fènix- T.I.A.C. (Talleres de Investigaciones Alternativas de la Ciudadela del Fenix)

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El grifo ó La llave para el agua, esa amiga desconocida… Por el Prof. Félix E. Díaz - (Maestro Sri Deva Fenix) El Ariete Hidráulico- Explicación de laboratorio, para todo publico… ¿Por qué los grifos de agua corriente deben ser giratorios, y no en forma de esclusa o llaves de bola?

Parecería que los grifos de compuerta (de bola) instalados en las tuberías de agua serían más manejables que las llaves de rosca que se emplean generalmente. Sin embargo, no se utilizan porque causarían averías de la red de aguas corrientes. A1 cerrar bruscamente el grifo, es decir, al cortar repentinamente la corriente, se provocaría una fuerte sacudida de toda la red de tuberías, el llamado golpe hidráulico, o golpe de ariete, muy peligroso para este tipo de obras. El golpe de ariete se puede comparar con el choque de un tren empujado por la locomotora, contra un tope terminal: «En este caso los topes del primer vagón que chocan con el terminal, se comprimirán por la fuerza de inercia de los vagones siguientes, hasta que todos se detengan. Acto seguido los resortes amortiguadores del delantero tenderán a extenderse empujando los demás vagones hacia atrás. La onda creada por los topes comprimidos recorrerá todo el tren, del primer vagón hasta el último. Si al final del tren está enganchada una locomotora pesada, la onda de presión reflejada por ella recorrerá todo el tren en sentido inverso, hasta el tope terminal. De modo que las oscilaciones, amortiguándose gradualmente a causa de la resistencia, se transmitirán de un extremo a otro del tren, y a la inversa. La primera onda de presión será peligrosa para los muelles de topes de todos los vagones, y no sólo del delantero.

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Como el agua es elástica, aunque en grado ínfimo, cuando se cierra el grifo instalado en el extremo de una tubería larga, las partículas traseras empiezan a empujar las delanteras (que ya se han detenido), creando de esa manera una presión elevada; ésta, lo mismo que una ola ordinaria, viajará a gran velocidad (un poco menor que la de propagación del sonido en el agua) por toda la tubería de cabo a rabo. A1 alcanzar el otro extremo (el tanque de presión, por ejemplo), la onda se reflejará hacia el grifo; de tal modo se producirá una serie de oscilaciones, esto son, elevaciones de presión que irán amortiguándose paulatinamente debido a la resistencia a la onda. No obstante, la primera de ellas será muy peligrosa no sólo en el extremo donde está instalado el grifo, sino también en el extremo opuesto de la conducción, próximo al tanque, puesto que podrá destruir fácilmente cualquier pieza o junta de menor resistencia. La presión de ariete que se crea en este caso, sobre todo la reflejada, podrá superar de 60 a 100 veces la presión hidrostática normal existente en la tubería.» El golpe será tanto más fuerte y más destructor cuanto más larga sea la tubería; estropea el sistema de abastecimiento de agua, a veces hace reventar tuberías de hierro colado, ensancha las de plomo, arranca codos, etc. Para evitar este efecto perjudicial, hay que estrangular gradualmente la corriente de agua, es decir, cortarla con lentitud utilizando para ello válvulas de rosca. Cuanto más larga es la tubería, tanto más deberá durar el cierre. La fuerza del golpe de ariete es directamente proporcional a la longitud del conducto y al tiempo durante el cual se cierra la llave: cuanto menos dura el cierre, tanto más fuerte será el golpe. Se ha deducido la siguiente fórmula para calcular su intensidad: la presión del golpe equivale (en metros) a la altura de la columna de agua

Longitud del conducto (en metros) y t, el tiempo durante el cual se cierra la llave (en segundos). Por ejemplo, si una tubería de 1000 m de longitud, por la cual el agua circula con una velocidad de 1 m/s, se cierra en 1 s, la presión creada en ella aumentará por el efecto del golpe de ariete hasta

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o sea, hasta 15 at. El fenómeno de golpe de ariete se puede observar realizando un experimento mediante el dispositivo mostrado en la figura.

Experimento que ilustra el golpe hidráulico. El agua contenida en un recipiente, sale de éste por un tubo de sifón, hecho de vidrio, corriendo verticalmente hacia abajo y luego horizontalmente. En el otro extremo del conducto está instalado un grifo de compuerta H, y a cierta distancia del extremo, un tubo corto S con un orificio pequeño que da hacia arriba. Mientras el grifo permanece cerrado, el agua brota del conducto corto sin superar el nivel de líquido contenido en el recipiente. Mas, si la llave se abre y acto seguido se cierra bruscamente, en un primer instante el agua brotará por encima de la altura del nivel de líquido del recipiente, probando evidentemente que la presión creada en el tubo supera la hidrostática. No se debe creer que en este caso se viola la ley de conservación de la energía: aquí, menor cantidad de agua se eleva a mayor altura merced al descenso de ésta desde cierto nivel, lo mismo que una carga ligera, suspendida en el

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extremo de una palanca, se eleva a mayor altura que otra, más pesada, colocada en el extremo opuesto. El principio del golpe de ariete se aprovecha en una máquina simple para elevar agua, llamada ariete hidráulico, que sólo consume su energía viva.

Esquema de funcionamiento del ariete hidráulico Para ponerla en funcionamiento hay que cerrar la válvula U, debido a lo cual en el conducto F se produce un golpe hidráulico; la presión elevada del líquido abre la válvula Z y el aire, comprimido momentáneamente en W, lo impele hacia arriba. El golpe cesa, la válvula Z se cierra, la U se abre y el agua que vuelve a circular por F, cierra la válvula U y de nuevo provoca un golpe de ariete, y todo se vuelve a repetir. Creo que explicado de este modo, resulta mas sencillo de entender y seguro que cualquier curioso puede fabricar un rustico modelo de un maravilloso y curioso ingenio de la física hidráulica. El Ariete Hidráulico…