Los túneles de viento son básicamente tubos enormes con aire en el interior. El propósito de estos túneles es duplicar las acciones de las cosas en vuelo. Los investigadores e ingenieros utilizan túneles de viento para conocer prácticamente el vuelo de un avión. Estos túneles son utilizados por NASA para probar la escala y examinar los modelos de varias naves espaciales y aeronave. Algunos tubos son lo suficientemente grandes como para incluir versiones de tamaño completo de aviones y otros vehículos. El aire alrededor del objeto es movido por el túnel de viento para que parezca que el objeto está volando. Crea un escenario de vuelo en miniatura de la vida real.
La invención de los túneles de viento
Cuando los hermanos Wright inventaron el avión en diciembre de 1903. Estudiaron aerodinámica y perfeccionaron el diseño de las alas de su avión. Llevaron a cabo la mayoría de sus pruebas al aire libre con un riesgo significativo. Pero, en la actualidad, este tipo de pruebas se realizan en interiores con factores de riesgo reducidos, todo gracias a la gran innovación del ingeniero aeronáutico británico autodidacta. franco wenham (1824 1908-).
Inventó el túnel de viento actual en 1871. Originalmente, Wenham diseñó un tronco de 18 cm cuadrados y 46 pies de largo para dirigir la corriente de aire horizontalmente. El aire que fluía dentro de este tubo tenía una velocidad de aproximadamente 12 km / h (3.7 mph). Hoy en día, el túnel de viento más grande del mundo propiedad de la NASA (en el Centro de Investigación Ames de la NASA) es más de 64 veces más largo, es decir, 40 mo 100 pies de largo, y la sección de prueba tiene un área total de 430 m × 1400 m (24 pies × 37 pies). Este túnel genera vientos con una velocidad de 80 km / h (120 mph). Esta invención de Wenham ha revolucionado la aerodinámica moderna.
¿Por qué necesitamos un túnel de viento?
Los túneles de viento ayudan a diseñar aviones / naves espaciales que pueden volar de manera rápida, eficiente y económica al hacer que el aire se mueva suavemente más allá de las alas de la aeronave y sus cuerpos en forma de tubo. Estos túneles ayudan a estudiar la ciencia de la aerodinámica. Una vez que un avión está en el aire, no es fácil ver cómo fluye el aire a su lado. Si hay algún tipo de defecto de diseño presente en la aeronave, no podrá volar en absoluto o comenzará a fallar a mitad de camino. Es por eso que cada avión y nave espacial debe ser probado / evaluado en tierra en un túnel de viento para evitar cualquier tipo de desastre.
¿Cómo funciona un túnel de viento?
Generalmente, los túneles de viento utilizan ventiladores potentes para mover grandes cantidades de aire a través del tubo. El objeto de prueba se sujeta de forma segura en el túnel para que permanezca estacionario. El túnel se comporta como una tubería enorme, que se envuelve con un ventilador en el centro. Cuando se enciende el ventilador, el aire sopla alrededor de la tubería. Esta tubería tiene un ancho desigual, es decir, es más estrecha en algunos lugares y más ancha en otros. La región estrecha del tubo acelera el aire debido a una mayor presión. Esta alta velocidad es necesaria durante las pruebas de aviones.
Probar aviones supersónicos requiere una velocidad cinco veces mayor que la de un huracán, y para probar un transbordador espacial, la velocidad requerida es alrededor de diez veces más.
¿Qué objetos se pueden probar en un túnel de viento?
El objeto de prueba puede ser un modelo en miniatura de un vehículo / nave espacial o una parte de la nave espacial. En algunos casos, si el túnel es lo suficientemente grande, entonces el objeto de prueba también puede ser una aeronave o nave espacial de tamaño completo. También se pueden usar objetos comunes como pelotas de tenis. El aire que fluye alrededor del objeto inmóvil representa lo que podría suceder si el objeto se mueve por el cielo.
El movimiento del aire alrededor de un objeto se puede evaluar de varias formas. A menudo, hay humo o tinte en el aire dentro del tubo para que se pueda observar su movimiento. A veces, se unen hilos al objeto para determinar el movimiento del aire. Se utilizan instrumentos especializados para medir / analizar la fuerza del aire y la presión sobre el objeto de prueba.
Estadísticas de prueba
Generalmente se reconoce que los túneles de viento se utilizan para probar / evaluar nuevas aeronaves y transbordadores espaciales, es decir, vehículos que teóricamente viajan en una corriente de aire estática. Estos túneles también se pueden utilizar de forma alternativa, como simular el efecto de los vientos rápidos en estructuras de papelería, como rascacielos, estatuas gigantes y puentes.
Los arquitectos e ingenieros observan y examinan las cargas que los vientos de alta velocidad imponen sobre estas estructuras y cómo varía con los diferentes diseños. También ayuda a determinar cómo los rascacielos afectan los vientos que soplan y los empujan hacia el nivel del suelo.
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