El túnel de agua Garfield Thomas es la principal instalación de investigación hidrodinámica experimental de la Marina de los EE. UU . Y es operado por el Laboratorio de Investigación Aplicada de Penn State . [2] La instalación se completó y entró en funcionamiento en 1949. [2] La instalación lleva el nombre del teniente W. Garfield Thomas Jr. , un graduado de periodismo de Penn State que murió en la Segunda Guerra Mundial . Durante mucho tiempo, el túnel de agua Garfield Thomas fue el túnel de agua en circulación más grande del mundo. [1] Ha sido declarado un hito histórico de la ingeniería mecánica por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos.. [3]
Túnel de agua Garfield Thomas | |
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Información general | |
Estado | Completo |
Tipo | Educativo , I + D |
Localización | University Park , Pensilvania |
Habla a | North Atherton Street, University Park, PA, 16801 |
Coordenadas | 40 ° 47′35 ″ N 77 ° 52′06 ″ O / 40.793054 ° N 77.86822 ° W |
Comenzó la construcción | 1948 |
Terminado | 7 de octubre de 1949 [1] |
Abrió | Marzo de 1950 [1] |
Renovado | 1992 |
Cliente | ARL , Marina de los EE . UU. |
Dueño | Laboratorio de investigación aplicada de Penn State |
Sitio web | |
Página de inicio de ARL |
Hoy, además de muchos de sus proyectos de la Marina, la investigación basada en túneles de las instalaciones se ha expandido a bombas para el transbordador espacial , propulsores avanzados para barcos, sistemas de calefacción y refrigeración, válvulas cardíacas artificiales , ventiladores de aspiración y otras bombas y propulsores relacionados. productos. [4] [5]
Historia
Después del final de la Segunda Guerra Mundial , el ejército estadounidense comenzó a invertir fuertemente en educación superior en todo el país. Al mismo tiempo, Harvard puso fin a su Laboratorio de Sonido Subacuático (USL) que inventó el primer torpedo guía acústico ( FIDO ); [1] en consecuencia, Penn State contrató a Eric Walker , subdirector de la USL para dirigir su departamento de ingeniería eléctrica, y la Marina transfirió la división de torpedos de la USL a Penn State, donde se convirtió en el Laboratorio de Investigación de Artillería (ORL). [6] El ORL finalmente se convirtió en el Laboratorio de Investigación Aplicada.
El túnel de agua Garfield Thomas fue construido en Penn State en cooperación con ORL por la ARL para una mayor investigación de torpedos. La construcción se completó el 7 de octubre de 1949 y comenzó a funcionar seis meses después. [1] Desde entonces, la instalación se ha expandido a la investigación de la viscosidad, el sonido, las olas y el viento.
En 1992, la instalación se sometió a una revisión completa. [4]
Capacidades
La instalación consta de una serie de instalaciones de circuito cerrado, chorro cerrado y chorro abierto. [7]
Túneles de agua
La instalación opera cuatro túneles de agua. [8]
Túnel de agua Garfield Thomas
El túnel de agua Garfield Thomas es el túnel de agua más grande de la instalación. [7] El túnel de 100 pies de largo, [5] 32 pies de alto, [5] 100,000 [1] galones es un circuito cerrado, chorro cerrado. El sistema funciona con una bomba de 1.491 kW (2.000 hp), con un impulsor de paso ajustable de 4 palas y puede producir una velocidad máxima del agua de 18,29 m / s (40,91 mph). El sistema es capaz de producir presiones entre 413,7 y 20,7 kPa.
El túnel está equipado con una serie de instrumentos que incluyen: dinamómetros de hélice, sonda de presión de cinco orificios, sondas de Pitot , láseres, sensores de presión, hidrófonos , mecanismo de movimiento plano (PMM), equilibrios de fuerza, acelerómetros y matrices acústicas . [7]
Túneles de agua más pequeños
La instalación opera dos túneles de agua adicionales más pequeños con diámetros de 12 pulgadas y 6 pulgadas. Ambos son de circuito cerrado, chorro cerrado. El de 12 pulgadas es un sistema de 150 caballos de fuerza (111,8 kW) capaz de producir una velocidad máxima del agua de 24,38 m / s (54,53 mph). El de 6 pulgadas es un sistema de 25 hp (18,64 kW) que puede entregar una velocidad máxima de 21,34 m / s (47,74 mph).
Ambos túneles están equipados con láseres, sensores de presión , transductores de presión e hidrófonos.
Túnel de cavitación de ultra alta velocidad
La instalación también tiene un túnel de cavitación de chorro cerrado de circuito cerrado de 1,5 pulgadas capaz de producir una velocidad máxima de 83,8 m / s (187 mph). El túnel de acero inoxidable de 75 hp (55,9 kW) soporta presiones de hasta 41,4 kPa y temperaturas de 16 ° C a 176 ° C.
Otras facilidades
Además de los túneles de agua, la instalación opera una serie de túneles de viento, túneles de glicerina y una cámara anecoica para su uso en muchos problemas físicos. [9] La Instalación de Investigación de Capa Límite (BLRF) opera un flujo de tubería turbulenta de glicerina de 12 pulgadas . [8] Además, la instalación opera un ventilador de flujo axial de 1750 rpm de chorro abierto de 20 hp (14,91 kW) con una velocidad máxima de 36,58 m / s (81,83 mph) utilizado para la investigación de ingeniería básica en palas de turbomáquinas. Otro circuito cerrado de 2,75 metros de diámetro, 100 hp (74,6 kW) utilizado específicamente para la investigación en subcapa viscosas y en el modelado de flujo turbulento de fluidos junto a una pared a gran escala.
Ver también
- Laboratorio de investigación aplicada de la Universidad Estatal de Pensilvania
- Túnel de agua (hidrodinámico)
- Lavabo modelo de barco
- Universidad del Estado de Pensilvania
- Lista de hitos históricos de ingeniería mecánica
Referencias
- ^ a b c d e f "Un circuito cerrado, chorro cerrado, túnel de agua de alta velocidad" . La Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos . Consultado el 25 de noviembre de 2013 .
- ^ a b "Acerca de ARL - Quiénes y qué somos" . La Universidad Estatal de Pensilvania . Consultado el 25 de noviembre de 2013 .
- ^ "Túnel de agua Garfield Thomas" . ASME . Consultado el 25 de noviembre de 2013 .
- ^ a b Brown, Nancy Marie. "Tour del túnel" . Noticias de Penn State . Consultado el 25 de noviembre de 2013 .
- ^ a b c "Fondo del túnel de agua de Garfield Thomas" . Consultado el 25 de noviembre de 2013 .
- ^ "Marcador histórico [educación] de la Universidad Estatal de Pensilvania" . Consultado el 25 de noviembre de 2013 .
- ^ a b c "Instalaciones del túnel de agua de Garfield Thomas (GTWT)" . Laboratorio de Investigación Aplicada de Penn State. Archivado desde el original el 24 de octubre de 2013 . Consultado el 25 de noviembre de 2013 .
- ^ a b "Laboratorio de investigación aplicada de la Universidad Estatal de Pensilvania" . 27 de septiembre de 1988 . Consultado el 25 de noviembre de 2013 . Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ "Fluidos, Mecánica Estructural y Acústica (FSMA)" . Laboratorio de Investigación Aplicada . Consultado el 25 de noviembre de 2013 .
enlaces externos
- Medios relacionados con el túnel de agua Garfield Thomas en Wikimedia Commons
- Página de inicio de ARL