Tecnología y ciencias del agua (Feb 2011)
Utilización de las ventosas para la expulsión del aire durante el llenado de las tuberías. Comportamiento adiabático frente a isotermo
Abstract
Las conducciones con perfil irregular presentan una serie de particularidades que no pueden ser ignoradas, como puede ser la posible acumulación de bolsas de aire en los puntos altos. Para evitar los problemas derivados de esta situación se recurre a la instalación de ventosas (también llamadas válvulas de aire), las cuales permiten la entrada y salida de aire. Pero el aire introducido en la conducción debe ser expulsado y ello debe hacerse de forma adecuada para evitar sobrepresiones indeseables. El aire atrapado entre dos columnas de agua en una conducción a presión, con o sin ventosas, puede provocar importantes picos de presión cuando se arranca la instalación. En el presente trabajo se pretende estudiar y modelar el problema del llenado de tuberías con aire atrapado y ventosas instaladas en los puntos altos, para poder predecir el transitorio que se producirá y tratar de evaluar los peligrosos picos de presión que pudieran generarse. Se utiliza el modelo rígido para analizar el comportamiento de n bolsas de aire atrapado en tuberías de perfil irregular con vi ventosas instaladas. También se revisan las condiciones de contorno de las ventosas en su fase más crítica, la de expulsión de aire. El comportamiento isotermo del aire atrapado, tal cual se propone en los textos estándar, se compara con el comportamiento adiabático que, sin duda, es una hipótesis mucho más realista en el supuesto de transitorios muy rápidos.
