Ariet

Si mai proveu d’aturar de cop un corrent d’aigua notareu que heu de fer una força important. L’experiència d’intentar romandre dret dins d’un canal on l’aigua corrent t’arriba a la cintura és ben il·lustrativa; si no sabeu nedar, no ho proveu.

Quan tanqueu una aixeta, l’energia cinètica, de moviment, del corrent confinat dins del tub s’atura, i com que no pot desaparèixer (l’energia ni es crea ni es destrueix; només es transforma) s’ha de convertir en una altra cosa.

Tractant-se d’aigua, malgrat que la solem suposar incompressible, acaba lleugerament comprimida. Redueix una mica el volum i augmenta força la pressió, i així acumula energia potencial elàstica com una molla quan la comprimim, i pot cedir-la de nou quan la deixem anar.Posem-nos, doncs, en situació: si tenim una canonada per la qual corre aigua amb una certa velocitat, i hi tanquem de sobte una aixeta, es crearà una sobrepressió en aquell punt que no sols pot trencar la vàlvula o rebentar la canonada si no està ben dimensionada, sinó que d’aquesta pressió en sortirà un rebot aigües amunt d’aquell punt que, per exemple, pot avariar la bomba que alimenta el circuit.

Aquesta sobrepressió, que anirà oscil·lant i s’atenuarà gradualment, fa l’anomenat cop d’ariet, i és un dels maldecaps dels muntadors d’instal·lacions de circulació de líquids.Aquest efecte, però, s’ha aprofitat per fabricar un tipus de bomba que no consumeix energia externa, per pujar aigua des de rierols fins una certa alçària on pugui ser aprofitada. Són les bombes d’ariet.

Aquestes, com es veu a la figura, reben un corrent d’aigua de cabal Q1, procedent d’un punt A a una certa altura H1, que s’interromp de forma intermitent pel tancament de la vàlvula B, calibrada amb un ressort, provocat per la pròpia força de l’aigua. Això provoca un pic de pressió [1] que força l’obertura de la vàlvula C, que és antiretorn (flux en un sol sentit), i part de l’aigua passa a la zona d’alta pressió i pot arribar a l’alçària H2 per damunt de la bomba.

El rebot de l’ona de pressió [2] tancarà C i obrirà B, tancant el cicle. Es crea, així, un flux pulsatiu, a batzegades, cap al punt de destinació D.

Amb rendiment perfecte, la part Q2 del cabal original que es podria pujar valdria Q2=Q1*H1/H2, ja que energèticament Q1*H1=Q2*H2. A la realitat, el rendiment no passa del 85%, i si es vol assolir molta alçària pot baixar per sota del 20%.

Però de mica en mica, i a cost energètic nul, s’omple la pica.