¿Qué es y cómo funciona un túnel de viento?
Los túneles de vientos son estructuras importantes que ayudan a mejorar el diseño de vehículos para mejorar su rendimiento y funcionamiento.
Los túneles de viento ayuda al desarrollo del auto. Crédito: Frame Stock Footage | Shutterstock
Un túnel de viento puede ser la diferencia entre un diseño bien elaborado y uno que tiene errores. Esta desestructura hace que los ingenieros puedan estudiar la aerodinámica del vehículo y como puede tener mejor eficiencia en su rendimiento.
Los túneles de viento se originaron a mediados de los años 1800. Con estas estructuras, estudiaban el diseño de aviones y vehículos a modelos escala. Gracias a esto, lograban fabricar mejores planeadores, lo que ayudaba mejorar los vehículos. En la era moderna, son un elemento importante para mejorar la resistencia al viento de los automóviles.
Cómo son los túneles de viento
Un túnel de viento es una estructura especializada que se utiliza en la investigación y las pruebas de aerodinámica. Permite a los ingenieros y científicos estudiar los efectos del aire que se mueve sobre o alrededor de objetos sólidos. Aunque son mayormente usados en vehículos, también son puestos a pruebas en otras ramas como elementos deportivos y de construcción.
Los túneles de viento existen en diferentes tamaños y funciones. Todo depende para que elementos piensan ser usados. Algunos son usados para mejorar el diseño de automóviles, otros para el diseño de aviones y vehículos espaciales y están unos para objetos más pequeños como bicicletas o accesorios deportivos como un balón, cascos, ropa, entre otros.
Cómo funcionan los túneles de viento
El funcionamiento de un túnel de viento implica varios componentes clave. Cada pieza es fundamental para la mejor muestra del paso del aire por los elementos que son estudiados. Esto hace que mejore en gran medida el coeficiente aerodinámico.
Una de las piezas más importantes en un túnel de viento es el ventilador o compresor de aire. Este componente genera un flujo de aire a través del túnel, mientras que otro ventilador grande aspira el aire, lo que regula la velocidad del aire. En otros, se utilizan compresores para recircular el aire.
Delante del ventilador, se encuentra la sección de prueba, una zona donde está posicionado el objeto a estudiar. Este elemento tiene varios sensores que mide el flujo del aire que los manda a una computadora.
Después que el aire pase por el objeto, llega a un difusor que absorbe ese aire. Lo que permite que no recircule y salga del túnel de viento, así no se muestran fallas de lectura.
Alrededor del objeto de prueba se instalan diferentes sensores que miden tanto la entrada como salida del aire, así como sistemas de humo o láser para observar mejor la circulación.
Las limitaciones están dadas cuando los modelos se prueban a tamaños diferentes. Esto pasa por la reducción del tamaño del modelo a la hora de su comprobación y análisis. Por ejemplo, un modelo de 1:4 de escala, debe ser probado a 4 veces la velocidad real. A medida que el modelo sea menor, mayor deberá ser la velocidad empleada en la sección de prueba.
Los túneles aerodinámicos más costosos son los de capa límite. Estos se usan para el estudio de aeronaves grandes, con un gran número de pruebas. También dentro de estos túneles se prueban vehículos de alto rendimiento y de carreras. Las marcas importantes, como Ferrari, McLaren y Mercedes Benz, tienen grandes túneles de viento donde prueban sus vehículos.
No todos los fabricantes tienen túneles de viento, lo que acuden a empresas que prestan estos servicios. Aunque existen pequeños para estudiar modelos a escala, no muestran la lectura al cien por ciento como lo haría un vehículo de tamaño real.
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