Visualización de plumas y medición de gradientes térmicos por medio de schlieren sintético

Abstract

Se describe la metodología por la cual se aplica la técnica de schlieren sintético a la visualización de plumas y a la medición de gradientes térmicos producidos por la presencia de fuentes de calor concentradas o extensas en el modelo de laboratorio de una habitación. El método se implementa con el objeto de estudiar la evolución de los flujos generados y los resultados se comparan con los obtenidos utilizando otras técnicas disponibles. Por ejemplo, a diferencia de lo que ocurre con la aplicación de schlieren clásico, el schlieren sintético puede implementarse fácilmente en modelos construidos a escala mayor, o incluso a escala real, destacándose por su bajo costo. Además permite obtener resultados cuantitativos muy útiles para el estudio detallado de la estratificación y de los flujos internos generados por calefactores, radiadores, cocinas y fuentes de calor en general, o de un calentamiento solar desparejo de los espacios internos de viviendas y edificios.

We present the schlieren synthetic technique applied to visualize plumes evolution and measure thermal gradients variations produced by concentrated or extended heat sources in a laboratory model of a room. This methodology is used to study the evolution of the generated flows and the results are compared with those provided by other usual techniques. For example, unlike that obtained applying the classic schlieren technique, the synthetic schlieren may be implemented easily in models of larger scale, or even at real scale, at very low cost. It allows obtaining quantitative results that are useful to study in detail the evolution of the ambient stratification and the internal flows generated by heating systems, radiators, cooks and other common home heat sources, or by a differential solar heating of the internal spaces in houses or buildings.