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Lunes , 16.07.2018 / 08:28 Hoy

Ciencia Y tecnología

Prototipo de cañón de vórtices, manufacturado en aeronáutica

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Estudiantes de octavo cuatrimestre de la carrera de Ingeniería en Aeronáutica que se imparte en la Universidad Politécnica Metropolitana de Hidalgo (UPMH); desarrollaron un diseño desde cero de un cañón de vórtices que es la denominación que recibe este montaje experimental que impulsa aire a distancia generando vórtices de formato roidal.

La justificación para el desarrollo y rediseño de este proyecto, es por su aplicación con las áreas de aerodinámica y procesos de manufactura que son básicas en dicha carrera.

Este primer prototipo es construido 100 por ciento en la academia por 12 alumnos entre ellos, dos mujeres; quienes diseñaron y perfeccionaron el cañón de vórtices en el laboratorio de manufactura de Aeronáutica, bajo la orientación de los maestros Víctor Manuel Delgado Romero y Pedro José Argumedo Teuffer con base a los estudios de movimiento de los vórtices de Helmholtz en 1858 y por Lord Kelvin en 1867, y aplicando los conocimientos adquiridos en las materias de Procesos de manufactura en frio, y en la de Procesos térmicos.

Cabe señalar, que durante la Segunda Guerra Mundial hubo intentos marginales e infructuosos de construir un cañón que generara vórtices o turbulencias que permitiera derribar a los bombarderos enemigos. Hoy en día estos vórtices presentan una estabilidad hasta atravesar una habitación y derribar objetos livianos a distancia.

Los estudiantes, mediante el aprendizaje de diversos procesos térmicos, emplearon técnicas de soldadura y cortes para ensamblar estructuras de complejidad geométrica de ciertos elementos y por su espesor.

Además de la manufactura, se presentó un análisis previo numérico, que determinó el comportamiento del áujo dentro del cono en el software ANSYS.

Los aeronáuticos, ejecutaron pruebas reales mediante un tubo pitot colocado en el borde de salida del cono para comprobar la velocidad de salida; un manómetro diferencial, y así conocer la presión interna del tanque que verificará la velocidad obtenida a una presión determinada al inicio del proceso.

Los estudiantes tienen el objetivo de aplicar procesos térmicos en un caso real de ingeniería mediante la manufactura de un proyecto, donde se ponga en práctica dichos procesos, al igual que desarrollar investigación académica que fortalezca el conocimiento en materias como estructuras, y dinámica de fluidos.

En esta ocasión se da continuidad a un proyecto, realizado en la asignatura de Procesos de manufactura en frio, donde realizaron las mediciones para su mejora en funcionamiento al igual la reparación de fallas según la zona de estudio.

Otra mejora aplicada al proyecto son en la base, una estructura con elementos metálicos a su vez colocaron llantas para su fácil desplazamiento y se hizo caracterización de áujo mediante simulaciones en el software ANSYS. Los estudiantes pretenden que con esta serie de mejoras, el estudio y empleo del cañón de vórtices sea aún más práctico y eficaz.

Aunque es baja su comercialización y sus aplicaciones no son comunes, debido a que se ve más como un juguete de lanza pelotas, no obstante los estudiantes consideran que se puede obtener gran provecho conociendo su manera de operación.

Es por lo anterior, que la propuesta de este proyecto va encamina para que en un futuro, este cañón de vórtices, se pueda aplicar en otras actividades.

Los alumnos Ixchel Monroy, Xenia Juárez, Diego Campa, Alan Peña, Gerardo Díaz, Luis Domínguez, Peter Gómez, Carlos Hernández Luis Ixtepan, Víctor Luna, Fernando Vargas, Fausto Vázquez y Hugo Vega, proponen un proyecto que podría llegar a beneficiar a los agricultores; como son generar un sistema de entrada de gases y aceites que al ser disparados los vórtices a la formación gélida de las nubes, se logre con este proceso evitar que el granizo caiga sobre la cosecha y de esta manera se rescate el producto sembrado.

Mtra. Alma Delia Paz Gómez

*PE Ingeniería en Aeronáutica UPMH

Ciencia, Tecnología y Desarrollo Humano

apaz@upmh.edu.mx

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