Implementación de un túnel de viento para vehículos a escala 1:18

Abstract

El presente estudio muestra la implementación de un túnel de viento para vehículos a escala 1:18 del tipo circuito abierto empleando la técnica de aspirado. La elección de este tipo de túnel se efectuó debido a los bajos costos que conllevó a su construcción. El objetivo principal de su fabricación radicó en la necesidad de estudiar la aerodinámica de los automóviles, de conocer los principios físicos, el comportamiento del flujo del aire al circular sobre cuerpos sólidos, donde influye mucho la velocidad y la forma de cada uno de ellos. Por otra parte, la construcción de este prototipo se encontró sustentado en planos que se obtuvieron previo a un diseño y simulaciones realizadas en el programa asistido por computadora SolidWorks. La programación electrónica se realizó mediante el Software computacional LabVIEW y Arduino respectivamente. Ambos software fueron los encargados de monitorear y controlar todo el sistema electrónico de la maqueta a través del computador. Otro de los aspectos importantes en el presente estudio fue la selección del ventilador, pues cumple con la función de generar y hacer circular el fluido (aire) por el interior del túnel, pasando por la sección de la cámara de análisis velocidades de 1 a 5 m/s, siendo estas las velocidades mínimas y máximas que proporcionó el ventilador. Las pruebas realizadas con el túnel de viento permitieron validar los resultados obtenidos en las simulaciones y de igual manera facilitaron los datos necesarios para realizar el cálculo del coeficiente aerodinámico (Cx) de cada uno de los modelos escala, obteniendo como resultado un mayor Cx para el vehículo Nº1 y un menor Cx para el vehículo Nº3. Además, se realizó un análisis para determinar si el flujo de aire que se generó alrededor de las carrocerías de los automóviles a escala es del tipo laminar, semi laminar o turbulento y a través de esos ensayos se estableció el diseño con una mejor aerodinámica, una mayor estabilidad y eficiencia, logrando comprender que la optimización en el diseño de los vehículos es uno de los puntos claves de la industria automotriz.