Túneles del viento ¿Qué son y para qué sirven?

Allí túnel de viento es una herramienta que ayuda a los ingenieros y diseñadores a probar la aerodinámica de muchos objetos. La aerodinámica es el estudio de la interacción entre un cuerpo sólido en movimiento y el aire, o más generalmente un gas. De hecho, esta ciencia es la base de muchos objetos que se utilizan a diario y que vemos en la televisión, como coches familiares, coches de F1, MotoGP, aviones, pero también edificios, puentes, balones de fútbol, ​​cascos, etc.

¿Cómo se hace un túnel de viento?

Foto de la NASA - Sección de un túnel de viento de circuito cerrado
en la foto: Foto de la NASA - Sección de un túnel de viento de circuito cerrado

conceptualmente el túnel de viento es un tubo hueco (un túnel) por el que circula aire a cierta velocidad. El punto de entrada de aire, llamado convergente, sirve para dejar entrar el aire y acelerar el conducto. Luego el aire pasa a través filtro de panal, que endereza el flujo y reduce la turbulencia. Allí cámara de prueba (o cámara de baja turbulencia) es la sección donde se coloca el objeto a probar, se ubica entre el panal y el ventilador, y contiene varios sensores que sirven para medir velocidad del aire, densidad y humedad. La corriente de aire que sale de la cámara de prueba entra en el llamado divergente, que tiene la tarea de reducir su velocidad. El viento es impulsado por un admiradorque suele ser siempre correo al final del conducto; esta solución se adopta para evitar generar turbulencias excesivas que puedan distorsionar las pruebas. El viento, por tanto, no se genera por empuje, sino por chuparcomo una aspiradora.
Hay dos tipos de túneles de viento, circuito cerrado Y ciclo abierto tienen los mismos componentes, pero mientras el primero expulsa el aire, el segundo lo vuelve a poner en circulación.

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Aplicaciones en túnel de viento

Los túneles de circuito cerrado son los más eficientes, ya que pueden cambiar los parámetros y características del fluido, como la presión, la temperatura y la humedad. Para grandes proyectos, donde se requiere una gran precisión, como en el diseño de automóviles por Fórmula 1siempre se utiliza el túnel de viento circuito cerradocomo el diseñado por Renzo Piano en Maranello, que está equipado con una alfombra giratoria que simula las condiciones de la pista y cómo el flujo de aire golpea los neumáticos en movimiento.

Pero, ¿para qué sirve realmente el túnel de viento? Como decíamos, se utiliza para estudiar el comportamiento de los flujos de aire en los objetos: de hecho, los valores fundamentales que se pueden medir son la sustentación, la carga (de esto hablamos en el vídeo sobre volar aviones) y la resistencia que el objeto tiene que entrar en contacto con la corriente de aire. Pero, ¿cómo vemos el flujo de aire a simple vista?, te estarás preguntando. Los diseñadores utilizan diferentes técnicas para visualizar el flujo, como diminutos hilos de lana adheridos a la superficie o potentes láseres que inciden en el flujo, que se hacen visibles mediante una niebla muy fina. Pero el más utilizado es un flujo constante de vapor de agua que se escapa de una boquilla.

Foto de la NASA: prueba visual en una deriva de Boeing
en la foto: Foto de la NASA: prueba visual en una deriva de Boeing

Este chorro golpea la superficie a ensayar siguiendo su forma. Cuando el flujo de aire se encuentra con una superficie, genera turbulencias que los sensores envían a las computadoras para su estudio. De hecho, al procesar los datos, los diseñadores tienen mucha información disponible para mejorar la forma del objeto a fin de minimizar las turbulencias.

Si tomamos como ejemplo un balón de fútbol típico, el que tiene hexágonos, podemos ver que cuando el balón está parado no genera muchos vórtices y el aire sigue perfectamente su forma. Pero imaginémoslo en el campo, cuando es pateado con un "tiro redondo" y comienza a dar vueltas: como puedes ver en la imagen de abajo, crea una turbulencia que frena su carrera. Pues estos aspectos también se estudian en el túnel de viento.

Foto de la NASA - Bola de pie
en la foto: Foto de la NASA - Bola de pie
Foto de la NASA - Bola en movimiento
en la foto: Foto de la NASA - Bola en movimiento

Debes saber que en los túneles de viento puedes probar cualquier cosa, desde cómo circula el aire en un vecindario de un ciudad granderesistencia al viento de un puente. Un aspecto curioso es que algunos deportistas, como ciclistas o maratonianos, ensayan en la galería para poner a prueba su cascos o tus materiales encaja; todo esto para mejorar tu desempeño y tener datos importantes para prepararte mejor para una competencia.

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Índice
  1. ¿Cómo se hace un túnel de viento?
  2. Aplicaciones en túnel de viento

Luciano Miranda

Me gusta mucho la ciencia, la tecnología y los proyectos autosustentables, que apuesten a reducir el efecto invernadero y la contaminación de nuestro planeta. Soy técnico en energías renovables y trabajo en una planta fotovoltaica.

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