Universidad Nacional del Nordeste Secretaria General de Ciencia y Técnica COMUNICACIONES CIENTÍFICAS Y TECNOLÓGICAS 2009 Simulación Física de Corrientes Verticales de Vientos Descendentes Intensos Estacionarios Udrízar Lezcano, M. Sandra - De Bórtoli, Mario E .- Marighetti, J. Omar Identificación del Plan Proyecto: “Análisis de estructuras reticuladas altas y esbeltas y vehículos terrestres con modelos de Trabajo / Proyecto: reducidos en túnel de viento”. (UTN L-039) Plan de Trabajo: “Estudio de la respuesta a las cargas de viento de estructuras altas considerando las características dinámicas de la misma”. Facultad de Ingeniería-UNNE. Facultad / Instituto: Facultad de Ingeniería Domicilio: Av Las Heras 727 - CP3500 - Resistencia - Chaco - Argentina Teléfono/Fax: +54 3722 420076 Palabras Claves: Tormentas Descendentes, Tunel De Viento, Estructuras - E-mail: sudrizar@ing.unne.edu.ar RESUMEN Varios centros de investigación en el área de la Ingeniería de Vientos, han desarrollado estudios referidos a ráfagas de viento de muy corta duración, elevada velocidad y de difícil localización, asociadas a fallas estructurales ocurridas en torres de líneas de transmisión de energía, aún cuando las mismas se habían diseñadas y construidas enteramente de acuerdo los códigos vigentes. Estas tormentas, denominadas tormentas descendentes (downburst), son fuertes corrientes verticales descendentes de aire, que se generan durante el ciclo de vida de las tormentas eléctricas (thunderstorms, TS), cuyo tamaño varía de 400 m a 4 km aproximadamente. Al impactar a elevadas velocidades contra el suelo se desarrollan flujos de aire saliente, que con la combinación del viento de fondo, alcanzan sus valores máximos a baja altura. Los perfiles de velocidades del viento desarrollados durante un downburst son substancialmente diferentes de aquellas pertenecientes a vientos de capa límite normal. La característica altamente no estacionaria y el tamaño particular de este tipo de evento hace que sea muy difícil de registrar mediante instrumentos de estaciones meteorológicas. Por ello, resulta de mayor importancia simular modelos de este fenómeno en túnel de viento a fin de generar una fuente eficaz de conocimientos acerca de sus características y los efectos que tiene sobre estructuras y ser contempladas en normas de cálculo. Este trabajo se refiere a la simulación experimental del fenómeno de las tormentas descendentes, llevada a cabo en el Laboratorio de Aerodinámica de la Facultad de Ingeniería. Se empleó para ello un jet circular estático cuyo chorro de aire impacta sobre una superficie plana (wall-jet); dicho jet se obtuvo empleando un ventilador axial de 80 cm de diámetro y 1450 rpm. Se midieron las velocidades características en varias posiciones en la superficie y se determinaron asimismo los perfiles de velocidades verticales, utilizándose un mecanismo posicionador y un tubo de Pitot que registraba valores a diferentes distancias de la placa. De igual manera se obtuvieron las distribuciones de presión estática sobre la superficie determinándose los coeficientes de presión estática en distintos puntos de la misma, empleando transductores de presión diferenciales. Recurriendo al empleo de un anemómetro de hilo caliente se registró el nivel de turbulencia en varios puntos de la masa de aire descendente, trazándose los espectros de energía correspondiente. Por otra parte, empleando valores determinados en el ensayo se trazaron las curvas de velocidades aplicando para ello ecuaciones halladas en la bibliografía técnica. Posteriormente se efectuaron comparaciones con trabajos de otros autores, lo que permite afirmar que se modeló adecuadamente el fenómeno en esta etapa considerándolo estacionario.