Túnel ACLA 16: 10 años y más de 100 estudios aeronáuticos

El túnel ACLA 16 del Instituto de Microgravedad Ignacio Da Riva cumple 10 años. En su interior se han realizado más de un centenar de estudios de aerodinámica civil para comprobar el efecto del viento en múltiples estructuras.

Cuando te encuentras en el interior de un campo de fútbol, viajando en un tren, embarcando en un aeropuerto, cruzando un puente, paseando por una calle estrecha o visitando una planta de energía eólica, no te paras a pensar en que todas esas estructuras, zonas, cubiertas o edificios y sus diseños han sido previamente estudiados para garantizar su seguridad frente al efecto del viento. Esos estudios de aerodinámica civil constituyen una parte importante de la actividad del Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio Da Riva (IDR) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).

El IDR/UPM se inició en la “ingeniería del viento” desde finales de la década de los 70 y sus instalaciones dedicadas a esta área han ido creciendo al mismo ritmo que han crecido los numerosos encargos y proyectos por parte de las industrias implicadas. De hecho, cuentan con 7 túneles de viento de diferentes características, entre los que se encuentra el túnel ACLA 16, en el Campus de Montegancedo, que cumple ahora 10 años de vida y más de un centenar de estudios realizados. La construcción de este túnel ACLA 16 conllevó más de 5 años de trabajo, puesto que se realizó con los propios medios materiales y humanos del IDR/UPM.

¿Cómo se realiza un estudio?

Cada trabajo de aerodinámica civil requiere un proceso complejo de planificación y coordinación. Antes de realizar la campaña de ensayos en el interior del túnel se requieren los planos y la información geométrica de la estructura, edificio o vehículo que se va a ensayar. Con ellos, se realizará la maqueta sobre la que se sustentará el ensayo. Del diseño de la misma se encarga el equipo de ingenieros del IDR, compuesto actualmente por: Mikel Ogueta, Omar Gómez, Javier Pérez, Fernando Meseguer, Elena Núñez, Raúl Manzanares y Ángel Sanz; capitaneados por Sebastián Franchini, responsable del Grupo de Aerodinámica Aplicada del IDR. “Una de las partes importantes de ese diseño es decidir si se va a medir a través de tomas de presión o con células de cargas. Si se usan tomas de presión, el modelo es más complejo y los tubos ocupan cierto espacio y al colocarlos hay que tener cuidado para que no distorsionen la geometría del modelo”, explica.

Una vez decidido el diseño, se pasa el testigo al equipo de maquetistas, formado por: Javier Pascual, Manuel Ortega y Carlos Pascual. En las maquetas se emplean muchas técnicas y materiales, desde maderas de diferentes cortes y espesores para piezas que se realizan artesanalmente en el taller a materiales sintéticos. También se pueden mecanizar piezas con una fresadora de control numérico y para geometrías complejas se ha incorporado la impresión 3D. “Con el paso de los años ha crecido la posibilidad de usar diferente maquinaria y materiales y al mismo tiempo el número de personas involucradas en el ensayo. Cada vez instalamos más tomas de presión, pudiendo llegar a superar en algún modelo las 500”, sostiene Javier Pascual.

El tiempo de realización del diseño y la maqueta es muy variable. En el diseño puede necesitarse un solo ingeniero un par de días o implicar a hasta cuatro personas durante varias semanas. Igualmente, la construcción de una maqueta puede ser de tres a cinco días para modelos sencillos o de tres o cuatro semanas si aumenta la complejidad del modelo.

El siguiente paso es el montaje de la maqueta en el túnel de viento. Operación en la que se montan también los diferentes equipos de medición. De nuevo, el montaje puede ser sencillo o más dificultoso, por ejemplo, en el caso de los ensayos dinámicos de puentes, se instalan muelles para comprobar las frecuencias y el amortiguamiento del modelo. Con la maqueta correctamente instalada comienza la campaña de ensayos que puede duras horas o días.

Trabajos singulares por todo el mundo

Entre los más de 100 trabajos realizados en el túnel ACLA 16, destacan edificios singulares como el Hotel Vela de Barcelona, la Caja Mágica de Madrid, la cubierta de los estadios Balaídos o el Sadar, la Portada de la Feria de Sevilla de 2011, el edificio terminal-2 del aeropuerto de Heathrow, las bodegas Ysios, el Pabellón de España para la expo de Dubai 2020, o la torre de control del aeropuerto del Al Fujairah en Emiratos Árabes, esta última con una geometría tan particular que obligó a que su maqueta fuera construida casi en su totalidad en impresión 3D.

También se han ensayado más de 30 puentes que están en uso en la actualidad, como el Puente de la Constitución de Cádiz, el Puente New Ross de Irlanda o el cuarto puente sobre el Canal de Panamá. Dos puentes que han sido premiados por la Asociación IASBE por su singularidad y creatividad han sido ensayados en el ACLA 16, el Puente sobre el río Mersey, en Reino Unido y la ampliación del Puente de Rande en Galicia, que además fue uno de los trabajos más complicados a los que se ha enfrentado el IDR por su peculiar configuración.

Otra treintena de los ensayos han sido para la industria de la energía solar, incluyendo la Planta Solar Shams, en Emiratos Árabes, que cuando se inauguró era la más grande del mundo. Y en vehículos, destacan: el tren Talgo entre La Meca-Medina, el dirigible LT-10 o el avión de entrenamiento PEGASUS II para Oxaca Aerospace (México).

Por tanto, saltando de un trabajo a otro de los realizados, podríamos recorrer el mundo. Las obras analizadas se encuentran en Arabía Saudí, Argelia, Argentina, Bulgaria, Canadá, Rumanía, Chile, Colombia, Emiratos Árabes, Georgia, Irlanda, Líbano, México, Panamá, Portugal, Reino Unido, Estados Unidos y por supuesto España, lo que demuestra la confianza que grandes empresas de ingeniería y arquitectura como Acciona, Cobra, GOP, Indra, Talgo Ferrovial, FCC, Airbus, Sener o Abengoa, han depositado en el IDR/UPM y que lo convierten en centro de investigación líder y referente en “ingeniería del viento”.

Curiosidades y anécdotas

El túnel de viento ACLA16 tiene la capacidad de simular la capa límite atmosférica y está equipado con 16 ventiladores. La Cámara de ensayos es de sección cuadrada de 2,2 metros de lado y una longitud de 20 metros. Su construcción (que se puede ver resumida en este vídeo) conllevó más de 5 años de trabajo, puesto que se realizó con los propios medios materiales y humanos del IDR/UPM. En sus 10 años de existencia, no sólo ha albergado en su interior estudios aerodinámicos, sino que también ha acogido un desfile de moda de los estudiantes del Centro Superior de Diseño y Moda de la UPM y un anuncio de Fórmula 1 para Movistar.

Mucho futuro por delante

“La vida útil del túnel, es prácticamente infinita, puesto que lo que sufre un poco de desgaste son los ventiladores. Así que el túnel tiene mucha vida por delante”, confirma Sebastián Franchini. “Saber cómo nos afecta el viento y cómo se comporta es un trabajo que nos apasiona y cada estudio es un nuevo reto para nosotros. Por suerte el viento no deja de levantarse y lo seguiremos estudiando”, concluye.

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