Desempeño de chorros en flujo cruzado como barrera eólica.

Abstract

En el documento presentado se introducen los resultados asociados a los ensayos de túnel de viento llevados adelante para evaluar el desempeño de chorros en flujo cruzado como barreras eólicas. Los primeros dos capítulos son dedicados a una revisión bibliográfica. El primer capítulo introduce una revisión cronológica del estudio del chorro en flujo cruzado, y cierra con una descripción de la estructura vorticosa identificada al día de hoy. Por otra parte, el segundo capítulo se aboca a la introducción del estado del arte en la protección eólica, intercalando el desarrollo de las barreras eólicas con el desarrollo de conocimiento entorno al confort eólico. El tercer capítulo presenta el orden cronológico de las tareas reportadas en el documento e introduce la motivación en la realización de este trabajo de doctorado. En el capítulo cuatro se presenta la infreaestructura e instrumental utilizado en los ensayos de túnel de viento llevados adelante. Como se evidencia en el documento, los resultados experimentales provienen de dos campañas de medición. La inicial, denominada ”Primer batería de ensayos” fue realizada en Enero del año 2020 y ofreció resultados de dos perfiles verticales de medidas de anemómetro de hilo caliente de dos hilos en el plano de simetría de cuatro modelos de ventiladores inmersos en un flujo cruzado tipo capa límite. Dichos resultados mostraron un desempeño razonable de la variable que caracteriza a la protección eólica, la velocidad relativa (V R). En el capítulo cinco se introduce tanto la configuración experimental como los resultados y las conclusiones alcanzadas al final de dicha campaña. La segunda campaña de medidas, llevada adelante a mediados del año 2022, se introduce en el capítulo 6. En esta se busca ofrecer una descripción más detallada tanto espacialmente como en las relaciones de velocidad (RV ) y el cociente entre el distanciamiento entre chorros y su diámetro (d/D) del fenómeno estudiado. Para eso se realizan ensayos a menor escala geométrica de dos chorros en flujo cruzado. El capítulo comienza presentando la configuración experimental, explicando las decisiones llevadas adelante a la hora de seleccionar las distintas variables que hacen a la medida. Allí se explica el porqué de la grilla seleccionada, el tiempo de muestreo, el área cubierta con los ensayos, y el diámetro de los chorros entre otras cosas. Posteriormente, la sección ”Resultados” presenta las verificaciones realizadas a los resultados de trayectoria, y diversos análisis que se desprenden de las descripciones espaciales alcanzadas. Por un lado, se ahonda en el análisis del flujo medio entorno a los dos chorros, concluyendo sobre el mecanismo mediante el cual se logran zonas de velocidad reducida a sotavento de los chorros. También se procede con el análisis espectral, que ofrece una caracterización de la turbulencia que posteriormente es utilizada para evaluar el efecto de esta sobre los sujetos de protección. El documento cierra con la sección conclusiones. En esta se desarrolla sobre las limitaciones de los ensayos, las conclusiones generadas a partir de los resultados, y las potenciales líneas de trabajo futuras. Se concluye, entre otras cosas, que los chorros en flujo cruzado experimentalmente muestran un desempeño comparable al de algunas barreras eólicas utilizadas. Finalmente se plantea el desarrollo sobre el efecto de la turbulencia en la protección eólica, y se analiza el mecanismo de protección eólica.