Diseño de un equipo de generación de ondas de choque (2019)
En este proyecto se propone rediseñar y construir los soportes y la ventana de pruebas del prototipo ya existente del tubo de choque de la Universidad de Los Andes, diseñado y construido inicialmente por Mauricio Arias. Se encontró que era necesario reducir la altura del montaje e implementar un sistema de movimiento del tubo para reemplazar fácilmente la membrana y la muestra. Además, se requería modificar el soporte del tanque, pues no estaba sujetado alrededor de su circunferencia, lo cual podría poner en riesgo al usuario y sus alrededores. Para conocer con mayor exactitud la fuerza que ejerce el fluido en el momento que se genera la explosión, se realizaron simulaciones en ANSYS FLUENT utilizando la geometría de la membrana propuesta por Mauricio Arias con aperturas de 60°, 90° y 120°. Estas simulaciones se hicieron para cumplir tres propósitos: encontrar un estimado de la fuerza generada por el fluido, la velocidad máxima alcanzada y la velocidad y presión a la que se impacta la muestra. Se encontró además una fuerza teórica utilizando cambio de momentum, lo cual ayudó a corroborar los resultados de las simulaciones. Teniendo entonces esta fuerza y un peso aproximado de todo el montaje, se realizó el diseño detallado de los soportes, que incluye: sistema de movimiento del tubo, soportes del tubo disparador y del tubo de transición, soporte del tubo con la ventana y soporte del tanque. Además, es necesario anclar al piso el montaje, por lo que los soportes deben cumplir con este requerimiento. Por último, se diseñó la ventana de pruebas, lo cual consistió en elegir el material translúcido que permite la visibilidad de la prueba y decidir cómo este se va a sellar a la ventana metálica ya existente.