Análisis experimentación en grupo, Geometría del viento.

El objetivo de esta publicación es explicar la aplicación de los fenómenos del viento de la primera publicación sobre la unidad (sombra de viento y efecto Venturi) y su aplicación al perfil usado en el trabajo grupal.
La experimentación en grupo nos permitió apreciar de mejor forma las sombras de viento y el efecto de Venturi ya que los vimos directamente aplicados a un perfil aerodinámico, lo que nos permitió hacer conclusiones sobre como y cuando se generan tales efectos, y así posteriormente aplicarlos en la creación de un perfil propio, que es el ultimo paso y objetivo final de esta primera parte de la unidad.
La foto del perfil utilizado se encuentra en las publicaciones anteriores, por lo tanto, procederé a dibujarlo en la dirección que se nos dio como grupo para la experimentación (5 y 6) y explicare también mediante un dibujo como se aprecian los fenómenos en el perfil en las dos direcciones que se experimento.

En azul se muestra la velocidad del viento, mientras el color azul se haga cada vez mas fuerte, habrá una mayor velocidad y en consecuencia una mayor presión.

Podemos apreciar que en la zona en que el viento pasa el plano diagonal a el y se encuentra con el plano perpendicular el color azul se hace cada vez más fuerte, simbolizando un aumento de la velocidad, lo cual se produce debido al menor espacio que tiene el viento para moverse entre los planos, generándose aquí el efecto de Venturi. Una vez que el viento pasa esta zona de estreches recupera su velocidad inicial ya que no hay planos que mantengan la estrechez a la que se vio expuesto.
El viento que se desplaza por la parte superior del perfil, al no pasar por la zona de estrechez entre los planos mencionada mas arriba, se ve forzada a esquivar el plano perpendicular por la parte de arriba de este, generando una zona de sombra de viento (en rojo), debido a la naturaleza de desplazamiento del viento (al encontrarse con un obstáculo no retoma de inmediato la trayectoria recta que poseía antes de encontrarse con este). Cabe destacar que en esta zona al no pasar el viento por ella su velocidad es cero y por ende su presión es alta, por lo que en los tonos azules que representan la velocidad, la zona de sombra tendría el azul más suave de todo el diagrama.

Al igual que en la posición 5, al encontrarse el flujo de viento que viene en linea recta con el lugar en el que el espacio entre los dos planos diagonales se acorta, se produce un aumento de velocidad, que nuevamente ya que no hay planos que mantengan la estrechez que se generó gracias a ese aumento en la velocidad, solo logre mantenerse hasta el momento en el que el flujo de viento atraviesa los planos. La cual es una distancia relativamente corta pero la suficiente para ver con claridad el fenómeno.
Gracias a la inclinación de los planos y su posición respecto al flujo de viento es posible distinguir dos zonas de sombra de viento considerables, ya que el flujo de viento de alta velocidad que pasa por el centro del perfil y la inclinación del plano diagonal superior permiten que se genere la zona de viento inferior. La zona de viento superior ocurre por lo mismo que en la posición 5.

Experimentación en grupo, Geometría del Viento

Acorde a las experimentaciones realizadas las ultimas clases publico los resultados de la experimentación con el túnel de viento, los cuales corresponden a los perfiles 5 y 6 solicitados por el profesor.

Perfil 5:

Perfil 6: 

Segunda unidad: Viento, Ejercicio Uno: Geometría del viento

El paro llego a su fin, y con esto retomamos las actividades en el ramo de taller, antes del paro solo alcanzamos a confeccionar el túnel de viento a usar, por lo que ahora entramos de lleno en su uso, en la experimentación que al término de este ejercicio nos permitirá manejar la geometría del viento.

Así, para lograr los primeros avances dentro de la experimentación con el viento, nuestro profesor nos dio como primera tarea someter un perfil aerodinámico -artefacto que se somete al túnel mediante el cual se analizan comportamientos del viento y que también permite realizar efectos de viento determinados a partir de la creación de uno propio- entregado por el, a dos direcciones de viento determinadas, para así observar como el viento se comporta al pasar a través de el y realizar nuestras primeras observaciones, que nos permitirán empezar a comprender la la geometría del viento y así crear nuestros propios perfiles.
                                                   

Perfil aerodinámico entregado por el profesor para análisis, como grupo se nos encargó analizar las direcciones del viento 5 y 6.

A medida de que fue avanzando esta experimentación en grupo, fueron apareciendo nuevos conceptos gracias a las primeras observaciones de nuestro perfil, la primera fue la sombra de viento, o zona de abrigo, que se basa en la forma en que se desplaza el viento y su comportamiento al enfrentarse a un obstáculo, para su mayor comprensión haré un dibujo explicativo. 

El viento al desplazarse libremente, sin ningún obstáculo fluye en linea recta, pero al enfrentarse con un obstáculo esa trayectoria cambia para cubrirlo esta trayectoria rectilínea cambia para cubrir la zona del obstáculo y retomar su desplazamiento recto. El problema es que el viento por su naturaleza no puede cubrir el obstáculo inmediatamente y se toma un tiempo en retomar esa rectitud, creando una zona de vacío que no logra cubrir, esa zona es la que se llama sombra de viento, en la cual el viento se estanca, teniendo velocidad cero ya que es incapaz de fluir. 

Junto con las sombras de viento y ya que en la explicación anterior lo mencione, también notamos que dentro del perfil existían zonas en las cuales el viento tenia diferentes velocidades, ya sea nula como en las sombras, o altas en otras partes. Lo que nos lleva a la siguiente pregunta: ¿Por que hay zonas en la que el viento va más rápido y más lento?, la respuesta a esta pregunta se debe a dos factores, el Principio de Bernoulli y el Efecto de Venturi, el cual se basa en el principio mencionado.

El principio de Bernouill dice que en un fluido ideal, o sea, sin roce, en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. Dicha energía esta asociada a su velocidad (energía cinética), y las leyes de la energía dicen que esta no puede ser destruida, por lo que al dejar esta de ser constante y aumentar o reducir su velocidad, cambiaría su presión para compensar el cambio de velocidades. Esto nos dice que existe una relación entre presión y velocidad, y mediante la aplicación de la ecuación asociada a este principio se llega a la conclusión de que al aumentar la velocidad la presión disminuye.

Aquí es donde entra el efecto de Venturi, el cual dice que si se tiene un fluido el cual se desplaza normalmente, al disminuir la sección que recorre su velocidad aumentara tras pasar dicha sección y aplicando el principio de Bernoulli entonces en la zona que aumente su velocidad existirá una menor presión. 

Aplicación Efecto de Venturi

Mediante la comprensión de estas propiedades del viento y como manejarlas, nuestra nueva tarea es la creación de un nuevo perfil aerodinámico, el cual contenga dichas propiedades en su configuración, específicamente, una zona clara de sombra de viento y una zona clara donde se aprecie el efecto de Venturi .