Diseño y construcción de un Banco de Pruebas para ventiladores centrífugos y túnel de viento

Abstract

El presente Proyecto pretende satisfacer una necesidad técnico - académica del Instituto de Investigaciones Mecánicas y Electromecánica (IIME), la cual es la de contar con un Túnel de Viento que permita realizar prácticas de laboratorio para determinar las curvas características de un ventilador centrífugo o bien determinar variables como el coeficiente de arrastre y fuerzas de sustentación en objetos de diferentes formas y perfiles a velocidades subsónicas del aire y así comprobar leyes de la mecánica de fluidos o efectuar actividades de investigación y desarrollo en la aerodinámica. Inicialmente se realiza un fundamento teórico sobre variables como presión, estática, presión dinámica y ecuación de Bernoulli, así como aparatos necesarios para la medición de fluidos gaseosos como manómetros, tubo de Pitot, anemómetros, celdas de carga, sistemas de control Arduino, variadores de frecuencia y manómetros diferenciales electrónicos. Se hacen referencias a la Norma ANSI/AMCA 210 para Túneles de vientos. En la Ingeniería del Proyecto se desarrollan los cálculos previos al diseño, se identifican los subsistemas del Túnel de Viento y los parámetros de diseño del mismo, para generar los planos de construcción y la especificación de componentes de los subsistemas. En la Ingeniería de Manufactura se generan las Hojas de Procesos de Fabricación, el manual de Operación y Mantenimiento del equipo; con esta información es posible determinar el costo total del equipo, mismo que asciende a 19198 Bs. Adicionalmente se incluyen prácticas a efectuar en el Laboratorio de Ingeniería Térmica del IIME y se hace uso del software Autodesk Simulation CFD de Dinámica de Fluidos Computacional y simulación para determinar velocidades y presiones en diferentes secciones del Túnel de Viento a diferentes condiciones de altitud y consiguiente presión, lo cual permite visualizar virtualmente el comportamiento del túnel diseñado. Finalmente se efectúan conclusiones que ratifican la factibilidad de la construcción del Túnel de Viento y se hacen recomendaciones generales sobre estudios complementarios y adicionales para Proyectos futuros en relación al Túnel de Viento planteado en el Proyecto.