GOLPE DE ARIETESe denomina golpe de ariete al choque violento que se produce sobre las paredes de un conducto forzado, cuando el movimiento lquido es modificado bruscamente. En otras palabras, el golpe de ariete se puede presentar en una tubera que conduzca un lquido hasta el tope, cuando se tiene un frenado o una aceleracin en el flujo; por ejemplo, el cambio de abertura en una vlvula en la lnea. Al cerrarse rpidamente una vlvula en la tubera durante el escurrimiento, el flujo a travs de la vlvula se reduce, lo cual incrementa la carga del lado aguas arriba de la vlvula, inicindose un pulso de alta presin que se propaga en la direccin contraria a la del escurrimiento. Esta onda provoca sobrepresiones y depresiones las cuales deforman las tuberas y eventualmente la destruyen. Desde el punto de vista energtico puede considerarse la transformacin de la energa cintica del fluido en energa potencial elstica (cambios de presin) y viceversa. Si la tubera carece de roce y es indeformable y por lo tanto no hay prdidas de energa, el fenmeno se reproduce indefinidamente. Si hay roce y la tubera es elstica parte de la energa se va perdiendo y las sobrepresiones son cada vez menores hasta que el fenmeno se extingue.En el caso de cierre de una vlvula, la fuerza viva con que el agua estaba animada se convertira en trabajo, determinando en las paredes de la tubera presiones superiores a la carga inicial. Si se pudiera cerrar la vlvula en un tiempo t = 0, se produce el cierre instantneo y considerando que el agua fuese incompresible y la tubera no fuese elstica, la sobrepresin tendra valor infinito. En la prctica, el cierre lleva algn tiempo, por pequeo que sea y la energa que va a absorberse se transforma en esfuerzos de compresin del agua y deformacin de las paredes de la tubera.El golpe de ariete (choque hidrulico) es el incremento momentneo en presin, el cual ocurre en un sistema de agua cuando hay un cambio repentino de direccin o velocidad del agua. Cuando una vlvula de rpido cierre cierra repentinamente, detiene el paso del agua que est fluyendo en las tuberas, y la energa de presin es transferida a la vlvula y a la pared de la tubera. Las ondas expansivas se activan dentro del sistema. Las ondas depresin viajan hacia atrs hasta que encuentran el siguiente obstculo slido, luego continan hacia adelante, luego regresan otra vez. La velocidad de las ondas de presin es igual a la velocidad del sonido; por lo tanto, su explosin a medida que viaja hacia adelante y hacia atrs, hasta que se disipa por la prdida de ficcin. Cualquiera que haya vivido en una casa antigua est familiarizado con la explosin que resuena a travs de las tuberas cuando una llave de agua es cerrada repentinamente. Esto es un efecto del golpe de ariete.

Calculo del golpe de arieteSi el cierre o apertura de la vlvula es brusco, es decir, si el tiempo de cierre es menor que el tiempo que tarda la onda en recorrer la tubera ida y vuelta, la sobrepresin mxima se calcula como,Dnde: es la velocidad de la onda (velocidad relativa respecto al fluido) de sobrepresin o depresin, es la velocidad media del fluido, en rgimen, es la aceleracin de la gravedad.A su vez, la velocidad de la onda se calcula como:

Dnde: es el mdulo elstico del fluido, es la densidad del fluido, es el mdulo de elasticidad (mdulo de Young) de la tubera que naturalmente depende del material de la misma, es el espesor de las paredes de la tubera, es el dimetro de la tubera.Para el caso particular de tener agua como fluido: Esta expresin se llega a la frmula de Allievi:

Donde se introduce una variable (lambda) que depende del material de la tubera

CONSECUENCIASEste fenmeno es muy peligroso, ya que la sobrepresin generada puede llegar a entre 60 y 100 veces la presin normal de la tubera, ocasionando roturas en los accesorios instalados en los extremos (grifos, vlvulas).La fuerza del golpe de ariete es directamente proporcional a la longitud del conducto, ya que las ondas de sobrepresin se cargarn de msenerga, e inversamente proporcional al tiempo durante el cual se cierra la llave: cuanto menos dura el cierre, ms fuerte ser el golpe.El golpe de ariete estropea el sistema de abastecimiento de fluido, a veces hace reventar tuberas dehierro colado, ensancha las deplomo, arranca codos instalados.Para evitar este efecto, existen diversos sistemas: Para evitar los golpes de ariete causados por el cierre de vlvulas, hay que estrangular gradualmente la corriente de fluido, es decir, cortndola con lentitud utilizando para ello, por ejemplo,vlvulas de asiento. Cuanto ms larga es la tubera, tanto ms tiempo deber durar el cierre. Sin embargo, cuando la interrupcin del flujo se debe a causas incontrolables como, por ejemplo, la parada brusca de unabombaelctrica, se utilizan tanques neumticos con cmara deaire comprimido, torres piezomtricas o vlvulas de muelle que puedan absorber la onda de presin, mediante un dispositivo elstico. Otro mtodo es la colocacin de ventosas de aireacin, preferiblemente trifuncionales (estos dispositivos son para disminuir otro efecto que se producen en las redes de agua o de algn otro fluido parecido al desalojarlo del sistema mas no es propio del fenmeno del golpe de ariete)1. funcin: introducir aire cuando en la tubera se extraiga el fluido, para evitar que se generen vacos;2. funcin: extraccin de grandes bolsas de aire que se generen, para evitar que una columna de aire empujada por el fluido acabe reventando codos o, como es ms habitual en las crestas de las redes donde acostumbran a acumularse las bolsas de aire;3. funcin: extraccin de pequeas bolsas de aire, debido a que el sistema de las mismas ventosas por lado tienen un sistema que permite la extraccin de grandes cantidades y otra va para las pequeas bolsas que se puedan alojar en la misma ventosa.