Muitos mecânicos e operadores de sistemas hidráulicos já ouviram falar sobre um fenômeno conhecido como 'golpe de aríete'. Também conhecido como martelo hidráulico, este termo é usado para descrever o efeito que ocorre quando a velocidade do fluido que se move através de um tubo muda repentinamente.
Uma mudança repentina na velocidade do fluido faz com que uma onda de pressão se propague dentro do tubo. Sob certas condições, essa onda de pressão pode criar um ruído forte, semelhante ao que você esperaria ouvir ao bater em um cano com um martelo. Não é de surpreender que os sintomas comuns desse problema sejam altos níveis de ruído, vibração e até colapsos em tubulações.
Quando uma coluna de fluido em movimento atinge um limite sólido - como quando uma válvula de controle direcional fecha repentinamente, por exemplo, sua velocidade cai para zero e a coluna de fluido se deforma, dentro da área da seção transversal rígida do tubo, para absorver a energia associada ao sua movimento - semelhante a um carro batendo em um muro de concreto.
No entanto, diferentemente de um carro, o fluido é quase incompressível, portanto a deformação é pequena e um estoque de energia se acumula no fluido - semelhante à compressão de uma mola.
A magnitude do aumento da pressão resultante da liberação subsequente dessa energia armazenada pode ser expressa matematicamente da seguinte maneira:
Pr = P + u p c
Onde: ‘P’ é a pressão inicial, ‘u’ e ‘p’ são a velocidade e a densidade inicial do fluido, respectivamente, e ‘c’ é a velocidade do som através do fluido.
Acumuladores de pressão e outros dispositivos de amortecimento são instalados em um esforço para lidar com esse problema. No entanto, o significado da equação de aumento de pressão mostrada acima é que a velocidade do fluido é a única variável que pode ser alterada para abordar a causa raiz.
Simplificando: reduzir a velocidade da coluna de fluido que atinge o limite sólido reduz a magnitude do aumento subsequente da pressão. Voltando à analogia do acidente de trânsito, quanto mais lento o carro estiver quando bater na parede, menos danos serão causados. Na hidráulica, a maneira mais fácil de fazer isso - pelo menos no papel - é aumentar o diâmetro do condutor do fluido. Isso reduz a velocidade do fluido para uma determinada vazão.
A outra alternativa é controlar a desaceleração da coluna de fluido, bloqueando o tempo de comutação da válvula até o ponto em que o compensador de pressão da bomba e / ou a válvula de alívio do sistema reagem rápido o suficiente para reduzir a taxa de fluxo através do tubo e, portanto, a velocidade do fluido.
Para conhecer estas e outras maneiras de controlar problemas com golpe de aríete, entre em contato com a Manx Hydraulics. Contamos também com acumuladores de pressão, válvulas e componentes para atender suas necessidades e expectativas.