ESTUDIO, MEDICIÓN Y CALIBRACIÓN DE TÚNEL DE VIENTO, PARA REALIZAR ACTIVIDAD DE LABORATORIO CON FIN DE DOCENCIA

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo, poner en marcha el túnel de viento del laboratorio de termo hidráulica perteneciente al Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad Técnica Federico Santa María, Campus San Joaquín. Poner en marcha con lleva a estudiar el equipo, dar los ajustes operacionales, medir, calibrar, obtener los parámetros que permitan la óptima utilización del equipo, en este caso para fines docentes. La metodología de trabajo consiste en primera instancia, medir la velocidad dentro del túnel de viento, generado a diferentes rangos de frecuencias, obteniendo así un parámetro de calibración velocidad versus frecuencia. A continuación, (Se realiza una obtención de datos como velocidad, presión, para placa lisa y placa rugosa a velocidades de 10 y 20 m/s, a diferente distancia de placa y a diferente altura de tubo de Pitot.) De esta manera obtendremos datos que nos permitirán graficar el comportamiento del viento para placa lisa y placa rugosa a diferentes distancias y alturas, logrando así obtener el cálculo de espesor de placa. Los datos junto con los gráficos también nos mostrarán si el flujo se comporta de manera laminar o turbulento. Todas las mejoras en dispositivos anexos al túnel fueron diseñadas y fabricadas, para lograr la correcta adquisición de datos. Por último, se elabora guía con fines docente para el desarrollo de velocidad de capa límite y el cálculo de espesor de placa.

The aim of this study is start up a wind-tunnel from thermo-hydraulic laboratory, located in the Department of Mechanical Engineering, Universidad Técnica Federico Santa María, Santiago. To achieve this objective, the wind-tunnel operation was studied. In addition, its parameters were calibrated and adjusted to the operational requirements of the laboratory. The original wind-tunnel design was improved to achieve the data collection. The speed inside of the wind-tunnel was evaluated and measured at different frequencies in order to obtain a calibration parameter that related the speed with the frequency. The results obtained allowed to understand the behavior of the wind for smooth plate and rough plate at different distances and heights, thus achieving the calculation of plate thickness. In addition, the plots and data obtained allow differentiation between laminar or turbulent flow. Finally, a teaching guide was elaborated in order to study the boundary layer and calculate the plate thickness at the laboratory scale.