Formulación de una metodología, basada en ábacos de interacción, para el dimensionamiento de sistemas de impulsión empleando bombas de ariete

Resumen

La ausencia de metodologías de diseño sistematizadas para bombas de ariete hidráulico limita su implementación como alternativa autosustentable en zonas rurales con limitado acceso a energía convencional. Este estudio desarrolla y valida una metodología de dimensionamiento basada en ábacos de interacción mediante la evaluación experimental de tres prototipos de bomba de ariete de hierro galvanizado con variaciones en el diámetro del cuerpo y en el número de válvulas de impulso. Utilizando el método del Gradiente Reducido Generalizado, se determinó que el comportamiento hidráulico de estas bombas se ajusta con rigor a la ecuación característica . Los hallazgos cuantitativos demuestran una elevada precisión del modelo, con coeficientes de Nash-Sutcliffe superiores a 0.9 y errores operativos de validación de apenas 2.5% para la presión y 7 % para el caudal. Se identificó que la adición de válvulas de impulso incrementa notablemente la presión de salida y la eficiencia energética, alcanzando rendimientos máximos cercanos al 40%. Esta investigación entrega una herramienta técnica validada y de alta fidelidad para el diseño de sistemas de impulsión de bajo costo, facilitando la gestión de recursos hídricos en comunidades vulnerables a estrés hídrico.