Hay una canción que cualquiera que viva cerca de un aeropuerto o directamente debajo de la ruta de vuelo de los aviones que llegan y salen todos los días desea poder tocar: “The Sound of Silence” de Simon & Garfunkel.
¿Qué tan malo es el ruido de los aviones? En un informe de 2022, los científicos de Nueva Jersey, que, como el estado más congestionado de Estados Unidos, sabe un par de cosas sobre el ruido, dijeron que los residentes que viven en áreas contaminadas por el ruido, como los aeropuertos, sufren tasas de ataque cardíaco un 72% más altas que las personas en regiones más tranquilas. El profesor de la Escuela de Medicina Rutgers Robert Wood Johnson, Abel Moreyra, dijo que la contaminación acústica debe considerarse un contribuyente a las enfermedades del corazón.
En Londres, la Federación Ambiental de Aviación declaró recientemente: “El ruido de los aviones puede afectar la memoria y el aprendizaje de los niños, perturbar el sueño y causar problemas de salud graves a largo plazo”.
Un grupo ecologista belga estimó que los costos de salud para los residentes que sufren el clamor de los aeropuertos ascienden a más de 1.000 millones de euros (1.070 millones de dólares estadounidenses). Calcularon que 51.000 personas tienen un mayor riesgo de desarrollar presión arterial alta y 2.000 personas enfrentan un mayor riesgo de enfermedad cardíaca debido a la interrupción del sueño y al constante ruido diurno de los aeropuertos. La Unión Europea ha emitido una directiva que prohíbe que las aerolíneas demasiado ruidosas vuelen en el espacio aéreo europeo.
Bélgica comenzó a tomar medidas para frenar el ruido de los aviones en abril, ya que impuso impuestos a los vuelos de corta distancia y aviones privados. Y el Aeropuerto BWI en Baltimore ha comenzado un proyecto plurianual de $35 millones para instalar insonorización en más de 400 hogares que rodean la concurrida y bastante ruidosa terminal.
En medio de las crecientes preocupaciones sobre los efectos nocivos del ruido, ahora hay buenas noticias de la Universidad de Shanghái. Un equipo de investigadores ha desarrollado un modelo que Interesting Engineering llamó un avance “innovador” que reducirá drásticamente el ruido ensordecedor de los motores a reacción.
En su artículo, “Control de ruido para flujos de chorro subsónicos altos mediante tratamiento de paredes internas”, publicado en mayo en Advances in Aerodynamics, los investigadores detallaron numerosas simulaciones que realizaron en turbulencia de aire, aeroacústica e hidrodinámica.
Se basaron en trabajos clásicos como la ecuación Ffowcs Williams-Hawkings, ampliamente utilizada para evaluar los sonidos generados por las hélices de los aviones, los rotores de los helicópteros y la maquinaria turbo. John Ffowcs Williams fue mejor conocido por sus contribuciones al diseño del jet supersónico Concorde. El equipo de Shanghái investigó problemas como la inestabilidad de la capa de corte, el campo de flujo y el ruido de campo lejano.
Lo que se les ocurrió es un tratamiento de motor a reacción llamado pared interior ondulada (WIW) en el que reemplazaron la pared interior lisa que se encuentra a la salida de la boquilla con paredes que contienen patrones ondulados. Una tobera es un tubo de forma especial que transporta gases calientes que producen empuje.
El concepto, propuesto por primera vez por investigadores del MIT en 2019, “permite el control de la turbulencia a pequeña escala”, según Huyue Mao, uno de los investigadores de Shanghái.
El resultado es una “reducción del ruido de frecuencia media a alta”, dijo Mao.
La solución Shanghai WIW mejora los esfuerzos anteriores de otros que obstaculizaban el empuje del motor o requerían dispositivos adicionales para cumplir con los objetivos de ruido y empuje. El remedio de Shanghái ofrece una baja pérdida de empuje y no depende de otras estructuras para lograr una reducción significativa del ruido.
“El método de control de la pared ondulada induce modificaciones geométricas muy pequeñas, lo que introduce un sacrificio trivial en el empuje al tiempo que mejora la mezcla de la capa de corte”, dijo Mao. “Como resultado, la pared ondulada es un método prometedor para el control del flujo y el ruido de los jets subsónicos”.
Muy pronto, a medida que el concepto se perfeccione aún más y finalmente se ponga en producción, es posible que podamos unirnos a Simon & Garfunkel, el dúo pop que creció a minutos de uno de los aeropuertos más concurridos del mundo (JFK en Queens, Nueva York), en un refrescante y apacible recital de “El Sonido del Silencio”.
Fuente: Tech Xplore.
