Combatir el sonido con sonido
La investigación, realizada por un ingeniero de la Universidad de Princeton, sugiere que comprender cómo viaja el sonido por el techo corredizo de un automóvil puede hacer que un día los motores a reacción sean artefactos menos ruidosos. Clarence Rowley, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial, no lleva realmente a cabo sus experimentos sobre un techo corredizo, sino que él y sus colaboradores han usado simulaciones informáticas y túneles de viento subsónicos para experimentar con modelos que simulan el techo abierto de un automóvil que corre veloz.
Rowley demostró que sus simulaciones lograban predecir cómo se comportaría el flujo del aire en el techo corredizo bajo varias condiciones. E igualmente importante, dedujo cómo cancelar el ruido producido. Las posibles aplicaciones prácticas son muchas. Rowley está usando actualmente los conocimientos adquiridos en este trabajo para ayudar a desarrollar un avión ultrapequeño y sin piloto que sería útil para tareas de vigilancia o misiones de búsqueda y rescate.
La tarea de Rowley no fue fácil. Modelar con precisión la corriente de aire habría requerido resolver más de 2 millones de ecuaciones. Resolver sólo estas ecuaciones no es un desafío tan grande para los potentes ordenadores actuales, pero manipularlas para deducir cómo hacer más silenciosos los flujos de aire, requeriría mucho más cálculo.
Así que tomó una estrategia poco común: escogió selectivamente las herramientas matemáticas de tres diferentes disciplinas (los sistemas dinámicos, la teoría del control y la mecánica de los fluidos) y las unió para proponer una simulación informática que, resolviendo sólo cuatro ecuaciones, podría aproximar una respuesta al problema casi idéntica a la que normalmente habría requerido utilizar 2 millones de ecuaciones para deducirla.
 | | Clarence Rowley. (Foto: Princeton U.) |
Una vez deducido el modelo, Rowley enfrentó un sonido con otro. Rowley se concentró en la capa de aire exactamente por encima de su techo deslizante simulado, donde el aire que se mueve más rápido se "corta" del aire que se mueve más despacio. "Esta capa cortada se bate de arriba a abajo como una bandera en el viento", acota Rowley.
Cada vez que esta capa de aire baja y golpea el borde de ataque del techo deslizante, hace lo que los científicos llaman una onda acústica (la mayoría de las personas lo llama simplemente ruido).
En su modelo informático y en los experimentos del túnel de viento con su colaborador David Williams del Instituto Tecnológico de Illinois, Rowley puso un altavoz en la parte delantera de su techo deslizante y un micrófono en la trasera. El micrófono supervisó el aleteo de las capas de aire y dio esta información a un controlador. Éste, tomando en cuenta las predicciones del modelo de Rowley, envió entonces una señal contraria al altavoz, que no es muy diferente del que se encuentra en un equipo estéreo típico. El resultado fue que el ruido quedó silenciado.
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