Bomba de Ariete

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SUMÁRIO
1 - INTRODUÇÃO...................................................................................................3
2 - OBJETIVO.........................................................................................................4
3 - ELABORAÇÃO E FUNCIONAMENTO DA BOMBA DE ARIETE ...................5 
4 - FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA DE FUNCIONAMENTO..................................7
5 - CONCLUSÃO...................................................................................................9
6 – ANEXO.............................................................................................................10
6.1 – FOTOS..........................................................................................................10
7. BIBLIOGRAFIA..................................................................................................25
INTRODUÇÃO
Bomba de Ariete (Carneiro hidráulico) foi inventada em 1796 pelo cientista francês Jacques E. Montgolfier é um mecanismo que usa diferenças de pressão para bombear água, e aproveita a energia de um fluxo de água para elevar a coluna do líquido. Tem esse nome em referência à Aríete, antiga arma medieval usada para arrombar portões de castelos, muralhas e fortalezas. Possuía geralmente uma cabeça em forma de carneiro e o bater do pistão do carneiro hidráulico lembra a batida da aríete. Seu rendimento é pequeno, tendo como vantagens um custo baixo de instalação e quase nulo o de operação. Como não precisa de uma fonte externa de energia, o carneiro pode funcionar indefinidamente a partir do momento da instalação, desde que permaneça expressivo o volume da água corrente. É utilizado principalmente para irrigação na agricultura.
OBJETIVO
O objetivo deste trabalho é avaliar e empregar os conhecimentos adquiridos pela equipe do curso de Engenharia, de forma prática e eficaz. É fundamental o processo de elaboração deste projeto, uma vez que trata – se de conteúdos vistos em sala e a aplicação prática dos mesmos.
Aprender a organizar ideias, compartilhar as mesmas, organização da mão – de – obra disposta, seguir planejamento de construção e desenvolvimento no âmbito físico do trabalho e principalmente traçar e cumprir metas no que se refere à excelência do funcionamento do protótipo.
ELABORAÇÃO E FUNCIONAMENTO DA BOMBA DE ARIETE
Antes de tudo, é necessário fazer a adaptação da bomba de sucção, que é feita da seguinte maneira: Primeiramente, deve-se desrosquear a bomba separando as duas partes. Depois, deve-se fazer um furo com uma broca de número 7 na tampa da peneira, e fazer uma rosca no furo usando um pino macho. Através desse furo será rosqueado um parafuso 5/16, mas, antes d colocar o parafuso, deve-se rosquear nele uma porca até o fim encostando na cabeça dele. Depois de rosqueado, deve-se colocar uma porca na altura de 10cm da ponta o parafuso, e depois deve-se colocar uma arruela e outra porca fazendo um sanduíche de arruela, unindo as duas porcas. Posteriormente, deve-se juntar a mola na tampa móvel da outra parte da bomba e rosquear, unindo as duas peças novamente.
Para fazer a instalação, é necessário colocar uma rede de proteção na ponta do cano de captação para evitar a entrada de plantas e animais. Da captação de água até o carneiro deve-se respeitar uma distância mínima de 18cm. A ponta do cano de captação deve ficar mergulhada numa profundidade de pelo menos 30cm dentro d’água. Depois, é só unir o cano de captação na bomba, prender bem o carneiro no chão usando uma estaca e instalar a mangueira de saída que vai levar a água até a caixa.
O funcionamento do carneiro começa assim que a água chega dentro dele, e nesse momento deve-se regular a bomba de sucção, desrosqueando o parafuso até perceber que a bomba está funcionando bem.
Primeiramente, a água entra no carneiro com a força da gravidade e aciona a tampa da bomba de sucção, que abre e fecha repetidas vezes, graças a uma mola. Quando a tampa abre, uma parte da água jorra e volta para a natureza. Quando ela fecha, a água tende a voltar com força e encontra a corrente que vem lá da fonte. Aí ela só tem um destino, que é subir pela válvula de retenção. Quando ela atravessa a válvula, a mesma se fecha e o ar contido no cano acima dela empurra a água e, então, ela sai pela mangueira. A pressão é suficiente para subir e abastecer a caixa d’água. Isso acontece porque esses movimentos são repetitivos.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA DE FUNCIONAMENTO
Se em um conduto (tubulação, cano) que está sendo percorrido por um liquido com uma certa velocidade, interrompermos total ou parcialmente o movimento desse liquido de uma maneira instantânea, no trecho aquém de onde ocorreu o fechamento, teremos necessariamente a anulação ou diminuição da velocidade do liquido. Se o liquido fosse incompressível e o conduto indeformável e, ainda, se a interrupção ocorresse realmente instantaneamente, a energia cinética do liquido deveria anular-se, também instantaneamente, transformando-se em uma sobrepressão de valor extremamente elevado no trecho do conduto em questão.
Na realidade a interrupção não é instantânea, o liquido é sempre compressível (se bem que em valores bem limitados) e ainda, também o conduto é ligeiramente deformável e dotado de uma certa elasticidade; a sobrepressão acima referida, portanto, se mantém sempre de valor finito e calculável. A coluna de líquido (geralmente, água) localizada aquém da seção na qual se verifica o brusco fechamento, não para toda instantaneamente, mas sim progressivamente. Existe portanto uma exata seção de separação entre o trecho de coluna liquida já parada, na qual a pressão vai aumentando e o resto do liquido ainda em movimento, que vai comprimindo-se sobre o liquido já parado. Após todo o liquido ter parado, as camadas mais comprimidas reagem elasticamente, pelo que se cria movimento do liquido em sentido inverso e uma progressiva diminuição da pressão de 'cima a baixo'. O fenômeno se repete diversas vezes, até que termina, por efeito dos atritos internos. Ele toma o nome de golpe de aríete, e é o único caso na hidráulica em que se deve levar em conta a compressibilidade dos líquidos.
O período de oscilação vem expresso por:  T = 4.L/v, onde L é o comprimento do conduto, v é a velocidade de propagação da perturbação no seio do liquido. 
Se o fechamento é repentino, em todas as seções do conduto gera-se uma sobrepressão p = v.vo/g, onde vo é a velocidade do liquido no conduto antes do inicio da manobra e g é a aceleração local da gravidade. Se o fechamento é brusco, ou seja, dura um tempo inferior a 2.L/v, a sobrepressão p referida é alcançada apenas em um primeiro trecho do conduto, perto do fechamento, enquanto que no trecho mais afastado não alcança valores tão elevados. Se o fechamento ocorre lentamente, ou seja em um tempo maior que 2.L/v a sobrepressão em nenhuma seção do conduto alcança o valor p acima indicado. 
O valor da velocidade de propagação da perturbação nos grandes condutos hidráulicos gira entre 600 a 700 m/s; mas às vezes supera os 1100 m/s, ou seja, se aproxima da velocidade do som na água.
CONCLUSÃO 
A elaboração da Bomba de Ariete foi concebida com sucesso, seu funcionamento foi de acordo com o esperado e não houve complicações. Esse instrumento pode ser utilizado em aulas teóricas para ensinar o princípio do golpe de Ariete, pois é portátil e de fácil manuseio. 
Também pode-se perceber que com o uso da Bomba de Ariete é possível economizar energia elétrica, e sabendo que em algumas regiões essa energia é escassa, esse sistema pode ser aplicado em lugares onde existe represamento de água, onde melhores rendimentos podem ser obtidos e o volume de água perdido pode ser despendido no manancial.
ANEXO
FOTOS
Início da montagem da Bomba de Ariete
Mangueira para captação da água
Mangueira para captação da água acopladano reservatório
Montagem da Bomba de Ariete
Montagem da Bomba de Ariete
Montagem da Bomba de Ariete
Montagem da Bomba de Ariete
Montagem da Bomba de Ariete
Montagem da Bomba de Ariete
Montagem da Bomba de Ariete
Montagem da Bomba de Ariete
Baldes utilizados como reservatório de água
Bomba de Ariete quase finalizada
Bomba de Ariete finalizada pronta para a apresentação em UNIP – Bauru
Grupo completo para a apresentação da Bomba de Ariete em UNIP – Bauru
BIBLIOGRAFIA
http://www.feiradeciencias.com.br/sala07/07_57.asp
http://www.setelombas.com.br/2006/04/bomba-carneiro/
http://revistagloborural.globo.com/GloboRural/0,6993,EEC1510081-4528-2,00.html
http://revistagloborural.globo.com/vida-na-fazenda/noticia/2015/05/como-fazer-o-carneiro-hidraulico.html
https://www.agro.ufg.br/up/68/o/Carneiro_Hidr_ulico_01.pdf