BOMBA CON PRINCIPIO DE GOLPE DE ARIETE

Introducción

El presente prototipo va dirigido principalmente a las zonas rurales que tienen dificultades para proveer de agua a sus hogares ya sea para riego o uso doméstico. Nuestro proyecto tiene como fin principal dar a conocer una propuesta que nosotros consideramos necesaria y que dará solución a este problema que es de lo más común en estas zonas. Atendiendo a esta necesidad pensamos sobre cómo solucionaríamos este problema; fue a sí como pensamos en construir una bomba que sea capaz de transportar agua desde los ríos o arroyos que aun existen en las localidades, hasta los hogares de cada familia, considerando que las zonas rurales no cuentan con los recursos suficientes para pagar un equipo de bombeo; es por eso que decidimos dar a conocer nuestro proyecto que se trata de una bomba que no utiliza ningún tipo de combustible ni electricidad, sino que simplemente se requiere contar con una caída de agua de fluido inicial no menor de un metro que se denomina “altura de carga” y un caudal de alimentación constante. Es así como nombramos a nuestro prototipo “bomba hidráulica con principio de golpe de ariete”. La cual en adelante llamaremos simplemente “Bomba”.

Planteamiento del problema

El presente prototipo tiene como fin principal generar un sistema de bombeo eficiente por el cual se distribuye agua a los hogares; en la elaboración del proyecto establecemos una relación directa con el desarrollo sustentable que está dividida en tres grandes ámbitos:

• Ecológico

• Económico

• Social

En el ámbito ecológico se plantea como una alternativa para el sistema de bombeo que evitará la destrucción de ecosistemas puesto que no necesita ningún tipo de combustible ni energía eléctrica.

En el ámbito económico está considerado que su costo no es mayor al de un sistema de bombeo de motor eléctrico cuyos costos van entre setecientos y mil doscientos pesos, más los gastos permanentes de energía eléctrica.

Es una inversión que con el tiempo se va a retribuir a mediano plazo pero no está más allá de las posibilidades económicas de las familias de estas zonas ya que el precio de fabricación de la bomba que proponemos oscila entre los quinientos pesos incluyendo mano de obra.

Finalmente en el ámbito social cuando se mejora la satisfacción de necesidades, se mejora la calidad de vida de las familias que habitan en zonas rurales que no cuentan con un equipo de bombeo para distribuir agua a sus hogares.

Lo planteamos como una alternativa para el bombeo de agua tomando en cuenta que es una bomba ecológica que no daña el medio ambiente y no afecta de manera exagerada la economía de las familias ya que su costo no es muy elevado; esto genera que el dispositivo sea muy accesible para las personas.

Justificación

Nosotros consideramos que es conveniente poner en marcha nuestro proyecto debido a que no requiere más que la presión de caída del agua y gracias a esto no contaminamos al medio ambiente. Nuestra bomba sirve para distribuir agua ya sea para riego o uso doméstico beneficiando de varias formas a las familias de las zonas rurales. Ya que por medio de este aparato los agricultores pueden regar sus cultivos de una manera más eficiente y económica, esto generará que los costos en sus productos disminuyan favoreciendo a las familias.

También podrán suministrar agua a los animales de la granja que es sin duda lo más importante, de modo que estas personas ya no tendrían que esforzarse para transportar agua hasta sus hogares en tiempos de lluvia, con mayor eficiencia.

Esto dará solución al problema de distribución de agua a personas que lo necesitan y que no cuentan con un equipo de bombeo.

Hipótesis

Es probable que reciban ayuda los habitantes de las zonas rurales siempre y cuando adopten nuestra propuesta de instalar una “bomba hidráulica con principio de golpe de ariete” cuyo trabajo sea equivalente al de una bomba de motor eléctrico pero que no dañe al medio ambiente y que esté al alcance de las posibilidades económicas de las familias.

Con este proyecto nosotros pretendemos ayudar principalmente a las familias de las zonas rurales que no cuentan con un equipo de bombeo eficiente a su alcance, es por eso que proponemos que nuestra bomba se ponga en marcha.

Objetivo

Construir una bomba hidráulica con ventajas ecológicas capaz de distribuir agua para riego y uso doméstico que no dañe el medio ambiente y que tenga rendimiento óptimo.

Marco teórico

Bomba de ariete

Una bomba de ariete es una bomba hidráulica que utiliza la energía cinética de un golpe de ariete en un fluido para subir una parte de ese fluido a un nivel superior. No necesita por lo tanto aporte de otra energía exterior. Esto y su sencillez la hace adecuada para lugares remotos donde no hay acceso a energía eléctrica o motores de otro tipo.

Historia

Al parecer John Whitehurst de Cheshire en 1772 fabricó lo que llamó una "máquina de pulsación" pero no se tienen detalles sobre el invento. La primera bomba de ariete similar a las de hoy de la que tenemos noticia fue inventada en 1796 por Joseph Michel Montgolfier quien la instaló en su fábrica de papel. Durante el siglo XIX la bomba de ariete se popularizó mucho pero con la llegada de la electricidad y los motores de bajo costo, ha caído en desuso.

La primera bomba conocida fue descrita por Arquímedes y se conoce como tornillo de Arquímedes, descrito por Arquímedes en el siglo III adC, aunque este sistema había sido utilizado anteriormente por Senaquerib, rey de Asiria en el siglo VII adC.

En el siglo XII, Al-Jazari describió eilustró diferentes tipos de bombas, incluyendo bombas reversibles, bombas de doble acción, bombas de vacío, bombas de agua y bombas de desplazamiento positivo.

Golpe de ariete

El golpe de ariete se origina debido a que el agua es ligeramente elástica. En consecuencia, cuando se cierra bruscamente una válvula o un grifo instalado en el extremo de una tubería de cierta longitud, las partículas de agua que se han detenido son empujadas por las que vienen inmediatamente detrás y que siguen aún en movimiento.

Esto origina una sobrepresión que se desplaza por la tubería a una velocidad algo menor que la velocidad del sonido en el agua.

Esta sobrepresión tiene dos efectos: comprime ligeramente el agua, reduciendo su volumen, y dilata ligeramente la tubería. Cuando toda el agua que circulaba en la tubería se ha detenido, cesa el impulso

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