Universidad Nacional de Cuyo - Instituto Balseiro

17 de Mayo de 2010 |


Construyen un túnel de viento para prácticas de estudiantes



Está en Bariloche y alcanza los 150 km. por hora. Ya se realizaron pruebas del comportamiento de las alas de un avión en el flujo de aire. Con las mismas características técnicas que posee uno de investigación, el nuevo túnel de viento fue pensado y construido por el Área de Ingeniería del Instituto Balseiro para ser utilizado e incluso modificado por los estudiantes.

Si se piensa en un túnel de viento, pueden imaginarse pruebas con modelos de autos o aviones dentro de habitaciones por las que corre el aire a gran velocidad. Efectivamente, un túnel de viento permite estudiar el comportamiento de un objeto que se mueve en el aire, pero moviendo el aire en lugar del objeto.

Existen túneles de viento de tamaño diverso, desde los que permiten estudiar grandes aviones hasta, por ejemplo, una pelotita de golf. Pero, además, los túneles de viento pueden ser herramientas excelentes para que estudiantes aprendan sobre la física de fluidos, verifiquen teorías e incluso respondan sus propias dudas por medio de la experimentación.

Este fue el objetivo que movió en 2007 a las autoridades del Área de Ingeniería del Instituto Balseiro, en Bariloche, a construir uno de estos túneles para uso de los estudiantes. La intención fue la de contar con un túnel de viento que tuviera las características técnicas (baja turbulencia y uniformidad de flujo) de uno de investigación, pero que pudiera ser utilizado, e incluso modificado, por los estudiantes.

Pero como este tipo de túnel no puede adquirirse en el mercado, se decidió diseñarlo y construirlo en la propia institución, aprovechando las capacidades técnicas del Centro Atómico Bariloche. El responsable de esta tarea fue el doctor en Ciencias de la Ingeniería, Nicolás Silín, con quien colaboraron el ingeniero mecánico Fernando Cuenca y el técnico del laboratorio de ingeniería Sebastián Eckardt.

“Por lo general -explica Silín a InfoUniversidades- un túnel de viento ‘soplado’ consta esencialmente de un soplador, una expansión, una cámara de asentamiento y laminarización del flujo, y una contracción. Luego, según el diseño, puede venir el túnel propiamente dicho y un retorno de aire hacia el soplador. En nuestro caso no colocamos estos últimos elementos, dejamos la salida al ambiente y pusimos un filtro de polvos en la entrada del soplador”.

Según se había planteado, el diseño debía cumplir, además, con aspectos prácticos, como no ocupar un espacio excesivo o consumir demasiada potencia. Por eso, decidió utilizarse un soplador de 5kW de potencia y una salida de tamaño A4 (aproximadamente 20 x 30 cm), que permite alcanzar prácticamente los 150km/h. “La velocidad del motor es variable a través de un variador de frecuencia, por lo que también es posible estudiar flujos muy por debajo de 1m/s”, aclara Silín.

Pruebas de laboratorio

El túnel, recientemente inaugurado, resultó “sumamente exitoso”, según reconocen en el Balseiro. Y ha sido incorporado en cátedras como Laboratorio 1 y Mecánica de Fluidos. “Como es nuevo empezamos por hacer una práctica sencilla de medición de sustentación de un perfil alar -explica Silín-. Es una práctica sencilla en que se mide la fuerza del aire sobre un tramo de perfil alar, en el sentido perpendicular al flujo de aire, la misma fuerza que hace que los aviones puedan volar”.

En el túnel, los alumnos miden la fuerza para diferentes ángulos de inclinación del perfil del ala y verifican que a partir de cierto ángulo “hay una pérdida de fuerza de sustentación, la llamada entrada en pérdida”, ejemplifica el doctor Silín. Y para demostrar que no es necesario utilizar materiales complejos para realizar pruebas, en las prácticas también usan trocitos de lana a modo de “banderines” para ver la dirección de flujo del aire alrededor del perfil alar, e incluso observar el fenómeno de desprendimiento de capa límite, un cambio de comportamiento que es el causante de la entrada en pérdida.



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