ESTUDIO TEÓRICO Y EXPERIMENTALSOBRE LA BOMBA DE ARIETE EN CASA HABITACIÓN

Por: Ivana Alvarado Rosas, Jonathan Lozano Francisco, Kevin Manuel García Barrios

El estudio de sistemas de bombeo de agua es fundamental para asegurar el acceso al recurso en diversas aplicaciones. En este contexto, la bomba de ariete hidráulico ha sido una tecnología de interés, particularmente por su capacidad de operar sin necesidad de energía externa, utilizando solo la energía cinética del agua para elevarla a una mayor altura. Este principio la convierte en una opción eficiente y sostenible para el abastecimiento de agua en áreas rurales o residenciales donde el acceso a fuentes energéticas convencionales es limitado o costoso. Contando con simplicidad de operación y su bajo costo de mantenimiento.

Resumen:

La bomba de ariete es un dispositivo utilizado para elevar agua sin necesidad de una fuente externa de energía, aprovechando la energía cinética del agua en movimiento para bombearla a una altura mayor. De esta manera nosotros elaboraremos un sistema de bombeo que aprovecha la energía cinética del agua para impulsarla a mayores alturas sin necesidad de una fuente externa de energía, como electricidad o combustibles. Se usa en áreas rurales o remotas, donde se necesita elevar agua desde un curso de agua natural a depósitos o tanques situados en zonas más altas. Para esto se requiere una fuente de agua en movimiento (como un arroyo, río o estanque) que tenga un cierto desnivel o caída. Cuanto mayor sea la diferencia de altura (caída de agua), más eficiente será el sistema.

Metodología:

Dado que se emplea un diseño experimental para probar la funcionalidad y eficiencia de la bomba de ariete en condiciones reales, y se realizarán simulaciones y análisis teóricos para comparar resultados y optimizar el sistema, nuestra propuesta metodológica es de tipo mixto ya que combina el enfoque teórico (para el análisis de fundamentos físicos y matemáticos de la bomba de ariete) con el experimental (para evaluar su funcionamiento en una casa-habitación en la ubicación específica de Plan del Río).

El presente se diseñó en un software de simulación OpenFOAM: tomando en cuenta el comportamiento de una bomba de ariete hidráulica, cada uno con sus propias capacidades en cuanto a la simulación de sistemas de flujo, dinámica de fluidos, y modelado de presión en sistemas de bombeo.

Construcción y costos de elaboración van dependiendo del software elegido, asegurarnos de que se pueda modelar el flujo pulsante y el golpe de ariete característico de este tipo de bomba. Configuramos los parámetros de entrada en el software con base en el diseño del prototipo.

Realizamos de pruebas en un entorno controlado para observar el comportamiento real de la bomba: Observación de la válvula de golpe asegurándonos de que la válvula funciona correctamente y genera el efecto de ariete de manera continua, tomando pruebas de estabilidad ejecutamos la bomba durante varios ciclos para evaluar su estabilidad en operación prolongada.

Mostramos análisis y resultados para asi comparar los datos obtenidos en la simulación con los resultados experimentales.

Conclusión:
La bomba de ariete representa una alternativa amigable con el medio ambiente ya que al no utilizar ningún tipo de fuente externa no produce contaminación alguna, por lo que este tipo de bomba puede ser una opción ideal en lugares donde es necesario preservar el medio ambiente.

El apartado de funcionamiento y mantenimiento del equipo permite que el operario pueda realizar su trabajo con total conocimiento, ya que no tiene complejidad es de alta eficiencia, de fácil construcción, fácil montaje y buena operatividad, utilizando materiales de buena calidad, durabilidad y resistencia.

Bibliografía:

En estos libros encontramos información relevante para nuestra investigación.

White, F. M. (2011)

Garrido, R., & Soto, M. (2018)

Frey, A. (2002)

Pérez, J. L., & Castillo, M. T. (2009)