Ensayo fue realizado por investigadores del Instituto de Acústica y de Ciencias Navales y Marítimas de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería UACh.
El estudio interdisciplinario se enmarca en una asistencia técnica solicitada por la empresa PSP Soluciones y fue desarrollado en el Canal de Ensayos Hidrodinámicos de la Universidad Austral de Chile, para comprobar la efectividad de cortinas de microburbujas de aire en el control de fenómenos algales nocivos y en el aislamiento de fuentes de ruido submarino.
Los ensayos fueron desarrollados por el equipo conformado por Alfio Yori, José Barros, Rodrigo Torres y Víctor Cumian del Instituto de Acústica, junto a Gonzalo Tampier, Cristián Cifuentes y Francinet Gonzalez del Instituto de Ciencias Navales y Marítimas de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería.
La empresa PSP Soluciones inició el contacto con académicos del Instituto de Acústica para llevar a cabo una evaluación acústica de la atenuación proporcionada por sus barreras de burbujas de aire, cuyo objetivo principal era evaluar bajo condiciones controladas, la atenuación o pérdida de inserción (IL) subacuática proporcionada por estas barreras de burbujas.
El académico del Instituto de Acústica, Dr. Alfio Yori, destacó que este trabajo conjunto entre la empresa PSP Soluciones, desarrolladores nacionales de ingeniería, y el Instituto de Acústica, nace gracias al ciclo de charlas online Ingeniería y Sociedad de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Austral de Chile y específicamente a través de la charla: Ruido ambiental una problemática ambiental emergente, realizada el año pasado.
“A través de este ciclo se enteran del trabajo que realiza nuestro instituto en el área de acústica subacuática y de esta forma se inició este trabajo conjunto, pues los resultados obtenidos podrán ser utilizados en investigaciones y publicaciones futuras dentro del Instituto de Acústica. Lo interesante aquí es que finalmente se realizó un trabajo multidisciplinario junto al Instituto de Ciencias Navales y Marítimas de la FCI, ya que la empresa PSP Soluciones junto con solicitar el estudio de la atenuación acústica proporcionada por las barreras de burbujas, solicitó un estudio sobre la eficiencia de las barreras en la mitigación o bloqueo de contaminantes, el cual llevo a cabo el Instituto de Ciencias Navales.”
Alfio Yori agregó que “las cortinas de burbujas de aire bajo el agua pueden funcionar como barreras acústicas, empleadas en el aislamiento acústico de fuentes de ruido subacuático y la reducción del impacto acústico en el entorno marino. Si bien, no hay suficientes estudios sobre la efectividad de estas cortinas de burbujas, éstas son frecuentemente empleadas a nivel mundial como medida de mitigación del impacto acústico subacuático en proyectos donde existen potenciales receptores de este impacto”.
Por su parte, el Dr. Gonzalo Tampier, del Instituto de Ciencias Navales y Marítimas, explicó que efectivamente esta asistencia técnica solicitada por la empresa PSP tuvo dos partes, la primera de ellas donde “nosotros pusimos a disposición el Canal de Ensayos Hidrodinámicos para evaluar la efectividad de las cortinas de burbujas como barrera acústica y posteriormente, se realizaron otros ensayos junto a nuestro equipo que tuvo como finalidad medir su efectividad para mitigar efectos de contaminantes como las floraciones algales nocivas. Este estudio se hizo con la participación de otra empresa, Plancton Andino, que tomó muestras y las analizó en sus laboratorios.
«Para el Canal de Ensayos Hidrodinámicos, la realización de experimentos multidisciplinarios con la participación de la industria y de otras unidades académicas se está convirtiendo en algo cada vez más importante, y va en línea con nuestra búsqueda por nuevas aplicaciones para todo el conocimiento y la experiencia que tenemos en el Canal en diversas temáticas ligadas al desarrollo de tecnologías en el mar. Creo que, en este caso particular, es aún más destacable, puesto que se combinan dos áreas de la ingeniería que en Chile sólo se imparten en la Universidad Austral de Chile, que son la ingeniería acústica y la ingeniería naval” concluyó el Dr. Tampier.
ANTECEDENTES ESTUDIO ACÚSTICO
Las cortinas evaluadas entregaron atenuaciones acústicas en banda ancha mas que aceptables, estando éstas entre los 11 y 12 dB en su configuración mas simple.
En términos de bandas de frecuencia, las barreras entregan atenuaciones que van desde los 10 dB hasta los 25 dB, lo cual es un muy buen resultado, ya que corrobora que la atenuación entregada por la cortina será siempre mayor o igual a los 10 dB.
“Esta evaluación es una evaluación inicial y deberá ser complementada con mediciones de campo, debido a las limitantes que representan las dimensiones del canal de prueba donde se llevaron a cabo las mediciones. El canal de prueba permitió realizar mediciones en un ambiente controlado, el cual posibilitó probar la atenuación proporcionada por distintas configuraciones de barreras.“
Inversión en equipamiento viene a fortalecer las capacidades de investigación, formación y vinculación con el sector productivo del laboratorio perteneciente al Instituto de Ciencias Navales y Marítimas.
Los nuevos equipos para la medición y posterior análisis de la respuesta hidrodinámica de diversos tipos de estructuras flotantes que ha incorporado el Canal de Ensayos Hidrodinámicos de la Universidad Austral de Chile, incluyen celdas de carga sumergibles, para el estudio de la respuesta de plataformas flotantes y su interacción con los sistemas de fondeo, además de una celda de carga de 6 componentes, elemento que permite realizar ensayos de maniobra y determinación de fuerzas hidrodinámicas frente a cargas ambientales de estructuras complejas.
Sumado a lo anterior, se ha adquirido un sistema de seguimiento óptico de movimiento (Motion tracking system) producido por la empresa Sueca Qualisys, el cual considera un conjunto de 4 cámaras que permiten seguir el movimiento de marcadores que se instalan en los objetos flotantes, permitiendo capturar el movimiento de los mismos, el que luego se traduce en velocidad y aceleración, datos de base para la caracterización hidrodinámica de la respuesta de sistemas flotantes, explica el Director del CEH, Dr. Gonzalo Tampier.
Este sistema, usado en laboratorios similares en todo el mundo, permite reducir el uso de sensores cableados en los ensayos, obteniendo condiciones de ensayos muy similares a las de operación de las plataformas. La información recopilada permite optimizar la respuesta de las estructuras, mejorando la eficiencia de extracción de energía en sistemas de generación por olas, reducir los esfuerzos por cargas de impacto en naves y sistemas navales o mejorar las condiciones laborales de las tripulaciones, además de una amplia gama de otras áreas de trabajo que se abren gracias a estos nuevos equipos.
A esta mejora de capacidades tecnológicas del laboratorio se suma al aumento de potencia en el sistema del carro de arrastre, el que hoy puede llegar a velocidades de hasta 5m/s y a la presencia del generador de oleaje irregular, con lo que el CEH-UACh hoy se encuentra a la vanguardia en sistemas de medición para laboratorios de estas dimensiones.
Los equipos son un aporte a la formación de los estudiantes de la carrera de Ingeniería Naval y del programa de Magíster en Ingeniería Naval y Oceánica, además de abrir nuevas posibilidades para la investigación en las actuales líneas de trabajo y para otras especialidades de la FCI y la UACh.
En cuanto a la activa vinculación con el sector productivo, la industria nacional e internacional hoy ve ampliado el espectro de estudios que se pueden llevar a cabo en nuestras instalaciones, pudiendo aportar de forma directa a los nuevos desarrollos en el área naval, eficiencia energética en naves, desarrollo de tecnologías para la extracción de energía marina y acuicultura, señala el Dr. Tampier.
La inversión fue posible gracias a la participación del CEH UACh en el proyecto MERIC, Centro para el Desarrollo de la Energía Marina en Chile, en el cual participan por parte de la Universidad Austral de Chile los investigadores Gonzalo Tampier, José Miguel Ahumada y Cristian Cifuentes.
La instalación y puesta en marcha del equipamiento representa la culminación del proyecto Fondequip adjudicado el VI Concurso de Equipamiento Científico y Tecnológico Mediano 2017.
Un generador de oleaje irregular de última generación que permitirá recrear de manera más cercana las condiciones de oleaje real fue instalado esta semana en el Canal de Ensayos Hidrodinámicos de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Austral de Chile.
La instalación y puesta en marcha del equipamiento representa la culminación del proyecto Fondequip adjudicado el VI Concurso de Equipamiento Científico y Tecnológico Mediano 2017 por académicos del Instituto de Ciencias Navales y Marítimas.
El objetivo de este proyecto es comprender el comportamiento de las olas en el mar, tener la capacidad de reproducir esas condiciones a nivel de laboratorio y de esta forma poder analizar la interacción entre las olas y estructuras tanto flotantes como costeras, especialmente considerando la relevancia que tiene el mar en el desarrollo de nuestro país.
Fue la empresa española Vásquez y Torres (VTI) una de las 4 que existen a nivel mundial en este rubro, la que se adjudicó la construcción e instalación del equipo.
Gustavo Ferrichola, representante de la empresa VTI explicó que se trata de un generador de oleaje unidireccional que permite realizar movimientos en modo flap y modo pistón, lo que le da la versatilidad de poder funcionar en oleaje de aguas profundas, así como también simular oleaje de aguas poco profundas o intermedias. “Dota al canal de la posibilidad de seguir haciendo ensayos como los que se hacen ahora, pero agregando la opción de realizar ensayos de puertos, de zonas costeras, todo lo anterior manejado a través de un software de alta tecnología a nivel mundial”.
Por su parte, Gonzalo Tampier, académico del Instituto de Ciencias Navales y Marítimas y Director del Canal de Ensayos Hidrodinámicos señaló que con el nuevo equipo se podrá simular condiciones de operaciones típicas de sistemas en el mar, además se podrá medir o caracterizar el impacto de olas sobre estructuras, lo que antes no se podía realizar.
El Dr. Tampier destacó además que con este proyecto el Canal de Ensayos Hidrodinámicos queda al nivel de canales universitarios de similares caracteristicas a nivel internacional y convierte al área de ciencias navales y marítimas de la Universidad Austral de Chile en un lugar de mayor atractivo para estudiates de pre y postgrado que deseen realizar sus investigaciones y ensayos en nuestro país.
Al tratarse de una iniciativa Fondequip es un proyecto colaborativo con otras universides del país por lo que tendrá un impacto más allá del área naval y marítima que tradicionalmente el canal ha atendido, pudiendo aplicarse en el desrrollo de proyectos de investigación en el ámbito de ingeniería costera, ingeniería hidráulica, ingeniería mecánica, biología marina, entre otros.
Junto a lo anterior, se expanden las capacidades del laboratorio para atender los requerimientos de la industria. Lo que se busca finalmente es generar investigación aplicada multidisciplinaria clave para el país en sectores tales como acuicultura, energías marinas, estructuras de protección costera entre otras, sin dejar de lado la vinculación con la comunidad como se ha hecho durante toda la existencia del Canal de Ensayos UACh a través de la prestación de servicios a astilleros y oficinas técnicas nacionales e internacionales, investigación conjunta con otras universidades y el constante apoyo a las labores de difusión desarrolladas en nuestra universidad.
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