Un túnel de agua es una instalación experimental utilizada para probar el comportamiento hidrodinámico de cuerpos sumergidos en agua corriente. Funciona de manera similar a un túnel de viento de recirculación , pero utiliza agua como fluido de trabajo y se investigan fenómenos relacionados, como la medición de las fuerzas en modelos a escala de submarinos o la elevación y arrastre en hidroalas . Los túneles de agua a veces se utilizan en lugar de los túneles de viento para realizar mediciones porque las técnicas como la velocimetría de imágenes de partículas (PIV) son más fáciles de implementar en el agua. Para muchos casos, siempre que el número de Reynoldses equivalente, los resultados son válidos, tanto si se prueba un modelo de vehículo acuático sumergido en el aire como si se prueba un vehículo aéreo en el agua. Para caudales de bajo número de Reynolds, se pueden hacer túneles para hacer correr petróleo en lugar de agua. La ventaja es que el aumento de la viscosidad permitirá que el flujo sea a una velocidad más rápida (y por lo tanto más fácil de mantener de manera estable) para un número de Reynolds más bajo.
Mientras que en los túneles de viento la fuerza motriz suele ser sofisticadas hélices de múltiples palas con paso de pala ajustable , en los túneles de agua y petróleo el fluido se hace circular con bombas, utilizando efectivamente una diferencia neta de carga de presión para mover el fluido en lugar de impartirle impulso directamente. Por lo tanto, la sección de retorno de los túneles de agua y petróleo no necesita ninguna gestión de flujo; por lo general, es solo una tubería del tamaño de la bomba y las velocidades de flujo deseadas. La sección aguas arriba de un túnel de agua generalmente consiste en una tubería (salida de la bomba) con varios orificios a lo largo de su lado y con el extremo abierto seguido de una serie de pantallas gruesas y finas para nivelar el flujo antes de la contracción en la sección de prueba. Los túneles de viento también pueden tener pantallas antes de la contracción, pero en los túneles de agua pueden ser tan finas como la pantalla utilizada en las aberturas de ventanas y puertas de malla.
Además, muchos túneles de agua están sellados y pueden reducir o aumentar la presión estática interna para realizar estudios de cavitación . Estos se conocen como túneles de cavitación .
Métodos
Debido a que es un fenómeno de alta velocidad, se necesita un procedimiento especial para visualizar la cavitación. La hélice, unida a un dinamómetro , se coloca en el flujo de entrada, y su empuje y par se miden en diferentes relaciones de velocidad de la hélice (número de revoluciones) a la velocidad de flujo de entrada. Un estroboscopio sincronizado con la velocidad de la hélice "congela" la burbuja de cavitación. De esta manera, es posible determinar si la hélice se dañaría por cavitación. Para garantizar la similitud con la hélice a gran escala, se reduce la presión y se controla el contenido de gas del agua.
A menudo, un túnel se ubicará junto con otras instalaciones experimentales, como un canal de olas en una cuenca modelo de barco .
Lista de túneles de agua (túneles de cavitación)
Australia
Brasil
- Laboratorio de Ingeniería Naval y Oceánica ( NAVAL ), Instituto de Investigaciones Tecnológicas ( IPT ) de São Paulo.
Canadá
- Consejo Nacional de Investigación — Instituto de Túnel de Cavitación de Tecnología Oceánica, [2] St. John's, Terranova .
Francia
- "Túnel de cavitación" Ecole Navale, [3] Lanveoc
- "Grand Tunnel Hydrodynamique" Bassin d'Essais des Carènes, [4] Val de Reuil
- "TH8.2V: Túneles hidrodinámicos 8 ou 2 m3 / s" [5] Centre d'études et de recherche de Grenoble
Alemania
- Múltiples túneles de cavitación en Versuchsanstalt für Wasserbau und Schiffbau, [6] Berlín
- Túnel de cavitación en la Universidad Duisburg-Essen, Instituto de Tecnología Naval, Ingeniería Oceánica y Sistemas de Transporte, [7] Universidad Duisburg-Essen
- Túnel de cavitación en Potsdam Ship Model Basin, [8] Potsdam
- Gran túnel de cavitación en la cuenca modelo de barco de Hamburgo, [9] Hamburgo
- Múltiples túneles de cavitación en el Instituto Oskar von Miller, [10] Universidad Técnica de Munich
India
- Instituto de Investigación de Control de Fluidos , Palakkad , Kerala .
- Túnel de cavitación de los laboratorios de ciencia y tecnología navales en Visakhapatnam .
- Departamento de Ingeniería Aeroespacial, Instituto Indio de Tecnología, Kharagpur
- Instituto Indio de Tecnología de Madrás .
Iran
- Laboratorio de hidrodinámica aplicada, Universidad de Ciencia y Tecnología de Irán, [11] Narmak, Teherán.
- Laboratorio de Ingeniería Marina, Universidad Tecnológica de Sharif, [12] [13] Av. Azadi, Teherán.
Italia
- Departamento de Arquitectura Naval, Universidad de Génova .
- Instalación de cavitación INSEAN, INSEAN (Instituto Nacional de Estudios y Experimentos en Arquitectura Naval), Roma .
Los países bajos
- Túnel de cavitación grande y túnel de cavitación de alta velocidad en el Instituto de Investigación Marítima de los Países Bajos en Wageningen
- Instalación del túnel de agua de Twente en la Universidad de Twente [14]
Noruega
- Laboratorio de cavitación NTNU , Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología , Trondheim
España
- CEHIPAR (Canal de Experiencias Hidrodinámicas de El Pardo), [4] , El Pardo (Madrid), España.
Serbia
- El gran túnel de cavitación en el Instituto Técnico Militar de Belgrado , Serbia
Suiza
- Túnel de cavitación de alta velocidad en LMH: Lab. de Máquinas Hidráulicas , EPFL: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne , Suiza
Taiwán
- Túnel de cavitación grande en la Universidad Nacional Oceánica de Taiwán (國立 臺灣 海洋 大學) [15] de Zhongzheng, Keelung , Taiwán
- Gran túnel de cavitación en la Universidad Nacional Cheng Kung (國立 成功 大學) [16] del este, Tainan , Taiwán
- Túnel de cavitación grande en la Universidad Nacional de Taiwán (國立 臺灣 大學) [17] de Da'an, Taipei , Taiwán también analiza el transporte marítimo en Taiwán
- Gran túnel de cavitación en la Universidad Marina Nacional de Kaohsiung (國立 高雄 海洋 科技 大學) de Nanzih, Kaohsiung , Taiwán
Reino Unido
- Túnel de cavitación de Emerson , Universidad de Newcastle upon Tyne . [18]
Estados Unidos
- El túnel de agua Garfield Thomas La Universidad Estatal de Pensilvania , [19] State College, PA
- El gran canal de cavitación William B. Morgan, [20] Memphis, TN
- Cuenca modelo David Taylor , División Carderock del Centro de Guerra de Superficie Naval
- Túnel de agua, Universidad de Carolina del Norte en Charlotte , [21] Charlotte, Carolina del Norte
Ver también
- Tanque de olas
- Túnel de viento
Referencias
- ^ "Inicio" . Australian Maritime College - Universidad de Tasmania, Australia . Consultado el 30 de septiembre de 2018 .
- ^ Canadá, Gobierno de Canadá. Consejo nacional de investigación. "Túnel de cavitación - Consejo Nacional de Investigación de Canadá" . www.nrc-cnrc.gc.ca . Consultado el 30 de septiembre de 2018 .
- ^ "Accueil | Ecole Navale" . www.ecole-navale.fr (en francés) . Consultado el 30 de septiembre de 2018 .
- ^ cuadro Archivado el 10 de febrero de 2006 en la Wayback Machine.
- ^ "Túneles hidrodinámicos 8 ou 2 m³ / s" . www.cerg-lab.com . Consultado el 8 de abril de 2016 .
- ^ "Instalaciones de prueba" . Archivado desde el original el 3 de mayo de 2008.
- ^ "Túnel de cavitación" . www.uni-due.de . Consultado el 30 de septiembre de 2018 .
- ^ "SVA | Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam" . www.sva-potsdam.de (en alemán) . Consultado el 30 de septiembre de 2018 .
- ^ "Túneles de cavitación convencionales" . www.hsva.de (en alemán) . Consultado el 30 de septiembre de 2018 .
- ^ "TUM Lehrstuhl und Versuchsanstalt für Wasserbau und Wasserwirtschaft - Infrastruktur der Versuchsanstalt Obernach" (en alemán). Archivado desde el original el 26 de febrero de 2012.
- ^ [1] Archivado el 9 de abril de 2010 en la Wayback Machine.
- ^ [2] Archivado el 13 de noviembre de 2007 en la Wayback Machine.
- ^ [3] Archivado el 23 de agosto de 2007 en la Wayback Machine.
- ^ "Física de fluidos - Investigación - Instalaciones - Túnel de agua de Twente" . pof.tnw.utwente.nl . Consultado el 30 de septiembre de 2018 .
- ^ "NTOU-Systems Engineering and Naval Architecture - Research Center" . www.se.ntou.edu.tw . Consultado el 30 de septiembre de 2018 .
- ^ "Universidad presenta instalación de prueba naval - Taipei Times" . www.taipeitimes.com . Consultado el 30 de septiembre de 2018 .
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- ^ "Túnel de cavitación de Emerson - Ingeniería, Escuela de - Universidad de Newcastle" . www.ncl.ac.uk . Consultado el 30 de septiembre de 2018 .
- ^ GTWT Archivado el 21 de mayo de 2006 en la Wayback Machine.
- ^ Canal de cavitación grande (LCC) Archivado 2007-08-07 en Wayback Machine
- ^ "Túnel de agua" . La Facultad de Ingeniería de William States Lee . 1 de junio de 2009. Archivado desde el original el 28 de julio de 2017.
enlaces externos
- "Under Water Speed Way ..." Popular Mechanics , julio de 1949
- Descripción de un túnel de agua comercial que muestra el deflector de entrada, las pantallas de acondicionamiento de flujo y la sección convergente.
- Estos muestran la clara diferencia entre un túnel de viento de recirculación y un túnel de agua .
- Un túnel de agua en miniatura cuya sección de retorno es simplemente una tina de depósito con una bomba de sumidero . El caudal se controla restringiendo el caudal en la salida de la bomba con una válvula.