Bomba Hidrahulica

Planteamiento del problema

En las rancherías y en las zonas rurales el aprovechamiento de agua para los establos no se realiza de una manera eficaz esto puede afectar de manera significativa al ganado bovino.

Hipótesis

Mediante un ariete hidráulico puede transportarse el agua desde un ojo de agua o vertiente y llevarlo hasta los establos para el consumo del ganado bovino mediante un flujo constante aprovechando el desnivel del agua.

Objetivo General:

La construcción de un ariete hidráulico para el aprovechamiento y transporte del agua desde los vertientes hasta los establos para que el ganado tenga un suministro de agua.

Objetivos específicos:

1.- Construir un ariete hidráulico

2.- realizar un estudio del terreno en busca de vertientes u/o ojos de agua

3.- Concientizar a las rancherías sobre el uso de arietes hidráulicos para los establos

Justificación

En muchas rancherías no se tiene acceso a electricidad por locual no se pueden usar bombas eléctricas para llevar agua desde las posas hasta los establos y darle un suministro de agua al ganado.

Estos al no tener un suministro de agua pueden llegar a contraer enfermedades y morir por falta del agua si no se atienden a tiempo

Alcance y limitaciones

Este proyecto está enfocado principalmente a rancherías que tienen un vertiente en sus cercanías debido a que es necesario para poder aplicarlo, también es necesario que el terreno cumpla con ciertas especificaciones de desnivel para así poder aprovechar el declive del agua y la gravedad

Marco Teórico

Los arietes hidráulicos

Los arietes hidráulicos, son uno de los tipos de bomba de agua que funcionan aprovechando la energía hidráulica, sin requerir otra energía externa.

Mediante un ariete hidráulico, se puede conseguir elevar parte del agua de un arroyo o acequia a una altura superior. También se puede emplear para riego por aspersión.

El ariete hidráulico fue patentado en 1796, por Joseph Montgolfier (1749-1810), consiste en una máquina que aprovecha únicamente la energía de un pequeño salto de agua para elevar parte de su caudal a una altura superior.

A partir de su invención, el ariete hidráulico tuvo una amplia difusión por todo el mundo. Baste decir, a modo de ejemplo, que estuvo presente 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 centrífuga.

En la actualidad asistimos a un renacer del interés acerca de este aparato, debido a que es tecnológicamente accesible. Eficiente, ecológico y muy didáctico.

Funcionamiento

El agua se acelera a lo largo del tubo de alimentación hasta alcanzar una velocidad suficiente como para que se cierre la válvula.

Entonces se crea una fuerte presión, al detenerse el agua bruscamente. Este golpe de presión abre la válvula (B) y hace pasar un pequeño chorro de agua al depósito (C), hasta que se equilibran las presiones. En ese momento, la gravedad abre la válvula (A) y se cierra la (B), repitiéndose de nuevo el ciclo. El agua, a cada golpe de aire hace fluir el agua, con continuidad, por la manguera de elevación.

El ritmo de golpes por segundo suele ser de uno o dos.

Los fontaneros conocen muy bien el golpe de ariete; cuando se cierra bruscamente un circuito abierto de agua, toda la tubería se estremece y los manómetros enloquecen. A menudo se producen roturas por esta causa. El ariete hidráulico es una máquina que provoca continuos cierres bruscos de un circuito con agua en aceleración y que aprovecha las sobrepresiones para mandar parte del caudal a una gran altura.

En las figuras de arriba se pueden observar los dos momentos del golpe de ariete.

Rendimiento (R)

El rendimiento del ariete hidráulico representa el porcentaje de agua que se puede bombear en relación al total de la canalizada por el ariete, y varía en función del cociente H/h. Al aumentar el valor resultante, el rendimiento disminuye.

La altura de elevación (H)

Como puede deducirse de la tabla anterior, a partir de 12 veces la altura (h), el rendimiento de los arietes disminuye en gran medida. Este detalle no nos ha de desalentar. Aunque sólo subamos a gran altura un 1% del agua que pasa por nuestro ariete, este funciona las 8.760 horas del año, ¡y sin combustible!

El caudal elevado (q)

Depende del rendimiento (R), 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).

El caudal elevado q = 0,57 • 100 •

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