¿Cómo se simulan y estudian distintos efectos en un túnel de viento?

En la década de los 90, el esfuerzo mancomunado de un grupo de docentes e investigadores de la región permitió la construcción y puesta en marcha de un túnel de viento en la ciudad de Resistencia. Esta herramienta, que por ese entonces tenía características únicas en el país, continúa siendo utilizada para distintas pruebas científicas.

Pero ¿cómo se desarrollan los estudios de simulación y efectos en un túnel de viento? Para contar detalles de su funcionamiento y las aplicaciones, investigadores del CONICET y de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE) participaron el miércoles  30 de marzo del ciclo de entrevistas de CONICET Nordeste en Chaco TV y brindaron detalles acerca de la utilidad de este instrumento.

Desde medir el efecto de ráfagas en calles o edificios hasta determinar el impacto ambiental por la dispersión de contaminantes, las pruebas que se pueden realizar en el túnel del viento son múltiples. Para resolver estos aspecto, vinculados con la Ingeniería del Viento, se pueden utilizar tanto técnicas experimentales como simulaciones computacionales. Ambas se combinan en el Laboratorio de Aerodinámica de la Facultad de Ingeniería de la UNNE, mediante los aportes de investigadores, becarios y estudiantes que desarrollan sus trabajos en el túnel del viento.

“El túnel de viento es la herramienta principal para desarrollar técnicas experimentales en todos los fenómenos que involucran la interacción del fluido con cualquier obstáculo o cuerpo, que van desde estructuras hasta vehículos terrestres o aéreos. En los últimos 15 años, se empezó a incorporar la simulación computacional, tanto como aporte al túnel del viento o como única herramienta, cuando los ensayos a realizar son muy caros o bien son destructivos sobre el cuerpo a analizar. En esos casos, la simulación computacional es la única herramienta disponible”, explicó  Guillermo Castro, investigador asistente del CONICET en el Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica (IMIT, CONICET – UNNE).

Básicamente, el túnel de viento es “un instrumento de gran escala en el que se simula un viento atmosférico y se miden los efectos sobre esos elementos”, explicó Jorge Marighetti, investigador de la Facultad de Ingeniería de la UNNE y uno de los precursores del proyecto –ejecutado en conjunto con la Universidad Federal de Río Grande do Sul de Brasil- que permitió la construcción de esta herramienta, esencial para el impulso de la actividad científica en la región. “El desarrollo empezó a finales de los 70 y la puesta a punto recién se logró a principios de los 90. Estrictamente, estuvo optimizado a finales de los 90, cuando se empezó a desarrollar un grupo humano en el área de posgrado y de investigación y se alcanzó a disponer de un grupo de investigadores, que ahora está en actividad en el Laboratorio de Aerodinámica. Lo más difícil siempre es formar el grupo humano, es costoso en tiempo y en dinero, pero por suerte se logró y sigue en actividad. De ahí en más, ese grupo se expandió y empezó a colaborar con otros grupos de investigación”, señaló.

Mientras en la pantalla se proyectaban imágenes de una simulación computacional desarrollada por el equipo, Castro explicó de qué manera se realizan las mediciones con esta herramienta. “Lo que vemos es la interacción que tiene el flujo de viento con un tablero. La importancia de esto es que nos permite determinar cuáles son las condiciones críticas de funcionamiento de ese tablero, debido a su geometría y teniendo en cuenta un viento que puede tener distintas velocidades medias o distintos contenidos de turbulencia y analizar si, en alguna de esas combinaciones, hay alguna posible perturbación que origine un efecto de inestabilidad, que dejaría fuera de funcionamiento a esas estructuras”, explicó.

En cuanto a las líneas de investigación que se desarrollan en este momento, el investigador del CONICET en el IMIT explicó que van “desde el estudio del efecto de la interacción de las estructuras con el viento hasta la generación de turbulencias”. “En ambas líneas, siempre tenemos que realizar comparaciones con lo que nosotros obtenemos con nuestros códigos numéricos y lo que se puede medir en el túnel del viento. De alguna manera, la medición en el túnel de viento nos permite corroborar que las simulaciones que estamos realizando tienen algún grado de validez”, señaló.

Los resultados de estos trabajos, destacó Castro, son periódicamente publicados en revistas nacionales e internacionales, lo que permite dar a conocer el trabajo que se desarrolla en el Nordeste de Argentina y generar contactos con distintos grupos de investigación.

Respecto a la aplicación de los resultados de las pruebas que se desarrollan en el túnel de viento, Marighetti repasó algunas de las más habituales. “Hacemos trabajos donde se investigan ciertas estructuras que provocan ráfagas de viento extrañas, por ejemplo en las calles entre edificios. Nuestro trabajo siempre está orientado a tareas de ingeniería y los que más reciben el impacto de estas investigaciones son los ingenieros estructuralistas. El área de investigación también se ha extendido a lo que tiene que ver con energías eólicas, efectos de confort a nivel de peatón y polución, por ejemplo, en cuanto a la dispersión de contaminantes. Actualmente, en cualquier proyecto siempre hay una evaluación de impacto ambiental. Entonces, cualquier estructura civil que se desarrolle, como por ejemplo una carretera, siempre hay un estudio de impacto ambiental que incluye el tema de la dispersión de contaminantes”, ejemplificó.