Tunel de viento

Ingeniería 16 (2): 45-54, ISSN: 1409-2441; 2006. San José, Costa Rica

DimensionaDo y construcción De un túnel De viento De baja velociDaD
Juan Gabriel Monge Gapper
resumen La Facultad de Ingeniería de la Universidad de Costa Rica ha planteado adquirir un túnel de viento de baja velocidad, con una sección de pruebas de tamaño suficiente para caracterizar y cuantificar el comportamiento demodelos estructurales en un flujo de aire controlado. Este artículo analiza la utilidad de un túnel de viento con tales características para la investigación y la industria en Costa Rica, y presenta algunos aspectos que lo hacen apropiado para las condiciones de la Facultad. El diseño y construcción del túnel, su infraestructura, y parte del equipo de medición necesario estaría a cargo de laFacultad, en lugar de adquirir equipos comerciales importados. Ello reduce la inversión y la experiencia de diseño y construcción se hace y permanece en el medio nacional. Palabras clave: túnel de viento subsónico, aplicaciones para túnel de viento, tecnología apropiada, equipo didáctico, I&D local. abstract The Faculty of Engineering at the University of Costa Rica has recognized the need for a low speedwind tunnel for research and teaching. The fundamental short-term objective is to characterize and quantify the behavior of structural models under controlled flow conditions. This article intends to state the usefulness of such a wind tunnel for research and industry in Costa Rica, and show the main design decisions taken to adjust to the Faculty conditions. Faculty staff could complete designand construction of the tunnel and part of the measurement devices. This means a significant reduction in costs; experience in the field is made and kept in the country as autonomous technology. Keywords: subsonic wind tunnel, appropriate technology, educational equipment, wind tunnel applications, local R&D. recibido: 06 de marzo del 2005 • aprobado:16 de mayo del 2006

1. introDucción El túnelde viento es una herramienta que, con el tiempo, no sólo se ha vuelto más confiable, sino que ha encontrado amplia gama de aplicaciones, sin requerir excesiva especialización de sus características constructivas. Por lo general, se lo asocia a la aviación; no es aventurado que la tecnología de los túneles de viento sea simultánea de la aviación. El túnel empleado por los hermanos Wright es uno delos más conocidos porque se llevaban a cabo experimentos para evaluar las características de diferentes perfiles de ala.

En lo fundamental, el objetivo general del túnel no ha cambiado. Ante la inexistencia o inconveniencia de modelos matemáticos apropiados para conocer el comportamiento de un objeto con velocidad relativa a un fluido, lo mejor es llevar a cabo una experimentación directa, demanera que se puedan tomar mediciones con la precisión y adecuación propias de un laboratorio. Así, las dificultades pasan a ser función de medir las variables de interés y confirmar que las condiciones de flujo elegidas coincidan con las del objeto en su condición de operación real,

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Ingeniería 16 (2): 45-54, ISSN: 1409-2441; 2006. San José, Costa Rica

en especial si se trata de unmodelo a escala o parcial. El perfil de velocidades, la distribución de presiones, las características de la capa límite y el grado de turbulencia, son algunas variables de influencia. Esta cantidad de variables, y en especial el uso de modelos a escala para hacer los cuerpos manejables según las dimensiones del túnel y la capacidad de sus instrumentos, puede llevar a eventuales imprecisiones. Porello, en el proceso de diseño de experimentos en un túnel de viento, son imperativas cuatro componentes en el personal participante: convicción de la necesidad de la prueba, experiencia en el campo de aplicación particular, conocimiento fundamental de análisis dimensional; y una buena dosis de intuición técnica. Desde luego, la construcción de un túnel de viento no sólo implica factores de orden...