Golpe de Aríete

8. GOLPE DE ARÍETE
O Golpe de Aríete (water hammer em inglês - martelo d’água) é a variação de pressão que ocorre nos encanamentos, sempre que há passagem do movimento permanente para movimento não-permanente, devido à variação brusca da velocidade de escoamento. É um dos chamados transientes hidráulicos, que são ocorrências transitórias nos encanamentos.
Assim, por exemplo, durante o fechamento de uma válvula na extremidade de uma tubulação, a variação da velocidade provoca variação da energia de pressão. Neste caso, o Teorema de Bernoulli não é mais aplicável e resultam ondas de elevação e de redução de pressão que se propagam alternadamente na tubulação. A elevação ou redução da pressão pode provocar ruptura ou colapso (esmagamento) da tubulação, ruídos e interferência em equipamentos hidráulicos. Um exemplo clássico de aplicação positiva do Golpe de Aríete é o acionamento da bomba hidráulica
– Aríete Hidráulico, também conhecida como Carneiro Hidráulico.

Descrição do fenômeno e etapas:
Na ilustração a seguir, tem-se uma válvula de acionamento rápido, com escoamento estabelecido e uma pressão dinâmica h.

n n-1

v

h

L

x

válvula

2 1

Estando o fluido com velocidade v, com o fechamento da válvula desenvolve-se uma força = m

dv
. Se o tempo de fechamento (t) tende a dt zero, a força tende ao infinito e a pressão resultante tende também ao infinito; devido à compressibilidade do fluido, à elasticidade do tubo e o tempo serem maiores que zero, a força é menor que o infinito.
a) com o fechamento da válvula, a energia cinética transforma-se em energia de pressão, a lâmina 1 comprime-se e o tubo dilata-se. A seguir, propaga-se uma onda de elevação de pressão (sobrepressão), da lâmina 1 até a lâmina n;
b) a onda de pressão chega ao reservatório e as lâminas tendem a sair do tubo; o mesmo acomoda-se, voltando ao diâmetro original no sentido de n para 1; até esse instante, a lâmina 1 ficou submetida à sobrepressão