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Túnel de Viento: importante herramienta de investigación de Ingeniería

El Doctor Mario Eduardo De Bortoli, investigador del Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica (IMIT – UNNE/CONICET) explicó qué es el túnel de viento de capa límite y cuáles son los estudios con modelos reducidos que pueden realizarse.

“La ingeniería del viento se dedica al estudio de la incidencia del viento atmosférico sobre las actividades del hombre en contacto con la superficie terrestre”, define De Bortoli. En el país, uno de los primeros túneles de viento con aplicación al área de la Ingeniería de Viento fue el de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE) –en Resistencia (Chaco)-, donde trabaja este grupo del IMIT.
Los primeros túneles de viento fueron construidos para utilizarlos como una herramienta experimental en el área de la Ingeniería Aeronáutica. Así, la característica principal del escurrimiento del fluido en el interior del túnel es uniforme y suave.
El desarrollo tecnológico logrado con el conocimiento de nuevos materiales y la mayor precisión en los estados últimos resistentes permitió establecer nuevos límites de diseño, ampliando el rango de utilización de los materiales, simultáneamente el desarrollo de nuevos procesos constructivos, entre otros, permitió construir edificios más altos y esbeltos, surgiendo fenómenos en la interacción viento-estructura hasta ese momento desconocidos.
Estos nuevos fenómenos promovieron la construcción de nuevos túneles de viento denominados de capa límite de baja velocidad. Estos túneles de diferencian de los aeronáuticos debido que la relación longitud de la cámara de ensayos respecto a la altura de la misma es superior a diez, mientras que en los aeronáuticos usualmente es de tres a cinco.
Esta diferencia se fundamenta que el escurrimiento de viento en cercanía del suelo, donde se construyen las estructuras civiles, varía en función de la altura y es turbulento. En este sentido, se desarrollaron diversas técnicas experimentales para reproducir las características medias y fluctuantes de las velocidades del viento atmosférico en el túnel de viento.

Conocimiento desarrollado en la región

Así, el Laboratorio de Aerodinámica de la FI-UNNE construyó en el año 1994 el primer túnel de viento de capa límite de circuito abierto en el país, actualmente otros túneles de características similares se encuentran en La Plata y la Universidad Tecnológica Nacional –Regional Haedo.
La construcción fue posible gracias a la estrecha colaboración con la Universidad Federal de Rio Grande do Sul, de Porto Alegre –Brasil-. “En esa universidad el profesor Joaquim Blessmann del Laboratorio das Construçoes (UFRGS) dispone de un túnel de viento de circuito cerrado, trabajando en el área de la Ingeniería de Viento desde la década de los setenta". Inicialmente el profesor Blessmann envía a la Facultad de Ingeniería un bosquejo general con medidas tentativas que se definen en esta facultad en función de los equipamientos disponibles.
En este trabajo colaborativo, docentes de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul dictan la primer carrera de posgrado "Especialista en Ingeniería Estructural", y con los graduados de esta especialización y otros investigadores se diseña la primera carrera de Maestría. Así, se abordan mediante cuatro tesis el análisis de los fenómenos para calibrar y reproducir el viento atmosférico en forma controlada en el túnel de viento mediante el escurrimiento de capa límite turbulenta.
 “En el año 1997 se realiza el primer ensayo estructural del estadio de Racing Club de Avellaneda con modelo reducido en el túnel de viento con reproducción del viento atmosférico”, expresó. Posteriormente se hicieron varios ensayos, entre ellos la catedral de La Plata, el Automóvil Club Argentino ubicado en Paso Jama (Jujuy), Aeropuerto 2000 de Ezeiza, las Torres Maral de Mar del Plata, entre otros.
El túnel de viento inicialmente estuvo direccionado para ser aplicado en el área estructural, principalmente por la tradición en el área de investigación de esta Facultad. Desarrollos posteriores mediante la realización del Doctorado en Ingeniería realizado por los integrantes del equipo del Laboratorio de Aerodinámica en la UFRGS permitió ampliar el rango de fenómenos a ser analizados.
Entre ellos, dispersión de contaminantes en la atmosfera, efectos de ráfagas de viento sobre peatones, análisis de álabes para ser utilizados en la transformación de la energía del viento en energía eléctrica (energía eólica), efectos en el viento provocados por terrenos complejos (reproducción de topografía), entre otros.
Como planta permanente del grupo de investigación están el Profesor Doctor Ing. Adrián Roberto Wittwer, Profesor Msc. Ing. Jorge Omar Marighetti y el Profesor Doctor Ing. Mario Eduardo De Bortoli.
Posteriormente se fueron incorporando otros investigadores, tesistas, alumnos y becarios, complementándose con personal que participan en proyectos específicos. En este sentido, recientemente se incorporó al laboratorio un Licenciado en Física que proviene del IMIT.
Es importante remarcar que la mayor parte de las instalaciones del equipamiento del laboratorio se realizó con el personal no-docente de la Facultad, destacándose el aporte permanente del personal técnico del laboratorio sin cuya participación no hubiera sido posible.

Ana Elisa Farizano
Prensa CONICET