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El hobby de un ingeniero japonés permitió resolver el gran problema del tren bala

El hobby de un ingeniero japonés permitió resolver el gran problema del tren bala

Cuando el famoso tren bala de Japón llegó a velocidades cercanas a los 270 km por hora, la compañía responsable de este sistema de transporte se enfrentó a un grave problema. Cada vez que el tren salía de un túnel producía un ruido tan estrepitoso que podía escucharse a 400 metros de distancia. El tren comprimía el aire en el túnel de tal forma que al salir producía una gran explosión de sonido o boom sónico. Y esto constituía un problema considerable en las zonas residenciales adyacentes a los túneles en este país densamente poblado.

| etiquetas: pájaros , aerodinámica
141 207 2 K 422 cultura
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"Nakatsu diseñó diversos prototipos de la parte frontal del tren que fueron probados en su laboratorio."

¿Quien no dispone en su trastero, de un coqueto laboratorio donde construir frontales de trenes?
#1 Yo también llamaria "laboratorio" a ni maqueta de trenes. Supongo que siendo japonés sería escala T.
#3 Sinceramente no tengo mucha idea de si puedes medir comportamientos de fluidos realistas con un poco de rigor con una maqueta chiquitilla Vs el comportamiento real con una escala mucho mayor y velocidades mas brutas....

pero me da que la cosa tiene q ser jodida
#4 Pues yo creo que sí puedes, al menos podrás ver diferencias en el ruido al modificar los diseños. Lo que me resulta más difícil es saber como se pueden conseguir velocidades tan altas con una maqueta.
#5 no tienes que mover la maqueta, tienes que desplazar el aire a la velocidad que necesites.
#9 No exactamente. El sonido se producía en el preciso momento en el que el tren atravesaba la salida del túnel. De hecho, estudió la aerodinámica del tren, no la boca del túnel.
#23 correcto. La verdad que hay gente muy inteligente en este mundo "El nuevo tren bala Shinkansen 500 rediseñado por Nakatsu logró alcanzar una velocidad de 320 km por hora sin superar el límite de 70 decibeles fijado por el gobierno para zonas residenciales."
#5, #7, tened en cuenta también que al cambiar de escala todo cambia. Por ejemplo no puedes medir la resistencia de una estructura viendo que no se cae al reducir la escala (al reducir la escala todo tiende a ser más resistente). Con todo esto de los sonidos y tal no sabría decir los cambios que puedan haber. Vamos, que desde luego que su laboratorio seguro que no era una maqueta.
#7 #6 #5 #11 #10 #13 Efectiviwonder, no es el hombrecillo en su garaje y no se hizo una maqueta de un tren, eran balas...

www.greenbiz.com/blog/2012/10/19/how-one-engineers-birdwatching-made-j




"Eiji Nakatsu was the general manager of the technical development department for the so-called “bullet” trains of Japan, famed for their speed and safety record. After attending a 1990 lecture on birds by an aviation engineer, Nakatsu, who is also

…   » ver todo el comentario
#10 en fluidos se usan túneles de viento a escala. Hay que hacerlo bien, no es cuestión de usar una relación lineal a pelo
#13 Sin saber mucho del tema, doy por hecho que si la energía cinética aumenta con el cuadrado de la velocidad y que la resistencia de un fluido aumenta con el cuadrado de la superficie frontal expuesta (simplificando un plano vertical como frontal), incluso no sirven siquiera relaciones cuadráticas a pelo. Y sin aplicar otras variables que se alejan de mis conocimientos.
Tampoco creo que la trasposición informática de la fórmulas de flujo de fluidos en los 60 fuese fácil. Yo soy más de pensar que hubo varios diseños hechos a ojo imaginándose o visualizando el flujo del aire alrededor del frontal y se eligió el mejor una vez probado.
#10 Cuenta mucho la escala para el número de Reynolds
es.wikipedia.org/wiki/Número_de_Reynolds
#10 al reducir la escala todo tiende a ser más resistente

Eso es porque normalmente la resistencia de los materiales viene dada por su sección transversal (m2), y su masa por el volumen (m3): es.wikipedia.org/wiki/Ley_cuadrático-cúbica
#43 Muchas gracias, estaba pensando como podía ser eso de que aumentara la resistencia reduciendo la escala.
#5 no se puede. Pasa igual en los túneles del viento con maquetas de aviones. El problema es que el tamaño de las moléculas de aire se mantiene constante pero relativamente a la maqueta es como multiplicar por 10 el tamaño de esas moléculas.
#40 No lo sé, pero ellos lo hicieron con maquetas, y yo estoy bastante seguro de que habrá diferencia en el ruido dependiendo de la forma del bólido, aunque el ruido sea menor en todos los casos, pero podría aumentar o disminuir en la misma proporción.
#40 El aire es un fluido continuo a escala macroscópica, da igual que ensayemos un tren o su maqueta a escala 1:100.
Las matemáticas necesarias para trabajar con maquetas en el túnel de viento se aprenden en Física de 1º en las ingenierías (análisis dimensional). No es tan difícil. Si no, los túneles de viento sólo serían útiles con reproducciones a escala natural, y no hay túnel de viento en el que quepa un airliner completo.
#48 El aire se modela como un fluido continuo. Lo cual difiere mucho de ser un fluido continuo. Por eso y otros motivos los túneles del viento tienen correcciones en sus medidas. Es lo que tiene en ingeniería suponer la vaca esférica...
#4 No creo que puedas, pero "coqueto laboratorio" y ferrocarriles marida muy bien en una máquina en escala Z o inferior.
#4 sí, se puede
#4 En algunos campos de la física como la mecánica de fluidos es muy habitual realizar lo que se llama análisis dimensional, mediante el que se obtienen relaciones entre diferentes magnitudes físicas elementales (masa, longitud, ...) denominadas números adimensionales, el más famoso probablemente sea el número de Reynolds que dice como de turbulento es un determinado flujo de un fluido (en.wikipedia.org/wiki/Dimensional_analysis enlazo a la versión en inglés ya que la española no es muy completa). A partir de ellas puedes construir un modelo a escala y suponer que si los números adimensionales son iguales que en el modelo real entonces el comportamiento también es el mismo.
#4 Sí, mediante análisis dimensional puedes trabajar en escala sin perder fidelidad con el modelo real. Es algo muy básico para meter maquetas en el túnel de viento.
#1 Era uno de los ingenieros de la empresa, por lo que podría ser que tuviera un peazo laboratorio en la oficina en vez de en su casa, ¿no?
#1 Eiji Nakatsu was the general manager of the technical development department Me parece que "su" laboratorio era el de su puesto de trabajo.
#1 A escala no son difíciles para nada sí tienes un poco de pericia con la arcilla y la fibra de vidrio.
#1 Pues eso es como en USA y los garajes para hacer cosas, que aquí que vivimos en pisos nos resulta todo eso risible. Pero en Japón hay muchas casas unifamiliares (a pesar de los tópicos) y algunas con bastante espacio. Pero vamos, no sé si se referirá a eso.


Lo cierto es que ves pasar un shinkansen y el ruido es notable, pero no molesto, no mayor que el de otros trenes pese a sus elevadísima velocidad. Me hubiera gustado que hablase de las series de Shinkansen ya que el "picopato" no es igual en todas y se ha ido acentuando con las series.
#1 Pero si era ingeniero de la compañía... ¿Porque lo debería hacer en su trastero?
Hay ferrocarrileno, hay meneo.
El día que dejen trabajar a los Ingenieros a lo "Marxismo", a fondo perdido por pasión igual flipamos todos (hipótesis), eso sería la mejor inversión de la Humanidad... y no "mantener" Políticos Banqueros, Directivos y "demás chupópteros"...

Lo dejo como "idea" (para el que la quiera recoger)

"Fondo perdido" (recuperado por objetivos, con creces)
#8 Súmale el ámbito científico en general y tienes mis dieses
#15 Se me pasó, pero estoy de acuerdo, digamos que sí (pero hay diferentes tipos de científicos), el "ingeniero" yo lo llamo al "práctico" no al "de principios"...

Por simplificar, todo científico "productivo" en términos reales y materiales (ideas, teorías, creaciones), podría recibirlo.

Pero tiene que existir un "planteamiento "derecho por deber", y el deber tiene que ser un tangible por objetivos (para dinamizar e incentivar dichos…   » ver todo el comentario
#16 Y además, con los avances en robótica e IA, qué mejor que usar a los humanos para lo que mejor sabemos hacer: pensar y ser creativos.
#19 Exactamente (esa es la idea)

Pero eso requiere un Planteamiento estructural y profundo (un debate leal desde muchos puntos de vista)

Esto que "planteo", no lo digo sólo yo, "se está hablando" en muchas empresas tecnológicas y en grandes "think tanks".

En el fondo es un planteamiento Colectivista por escalas, no cuestiona "Mercado" en general, sino Mercado como "dinamizador" del "Factor Trabajo".

La actual Revolución…   » ver todo el comentario
#21 Probablemente si queremos aplicar las teorías económicas del siglo XIX (capitalismo clasico o comunismo, lo mismo me da) lo hagamos mal. Hay que ir adaptando las cosas a los tiempos en que vivimos.

Y yo tengo claro que cosas como la RBU las tenemos a la vuelta de la esquina, porque el sistema actual no es sostenible. Pero para dar el empujon es probable que los ciudadanos nos tengamos que mover, porque las élites no parece que tengan mucha prisa.
#22 "Probablemente si queremos aplicar las teorías económicas del siglo XIX (capitalismo clasico o comunismo, lo mismo me da) lo hagamos mal. Hay que ir adaptando las cosas a los tiempos en que vivimos.

Totalmente de acuerdo, parto de la base de que toda teoría del Siglo XXI (es estática), y muy "Idealista" de principios, en cambio la realidad es más "Cuántica" y "Dualidad"

Eso nos hace tener que plantear entidades "lógicas" como &quo…   » ver todo el comentario
#25 Fe de erratas (teoría del Siglo XX o XIX) <= Siglo XXI
#19 #22 #24 Añadidos a #21

La actual Revolución Tecnológica, la llamada "Economía del Conocimiento", de intangibles potentes como las ideas (deja en pañales el Mercado de Trabajo como "factor trabajo" material, porque esas ideas "que todavía no existen", se "busca monetizarlas" cuando igual es otro concepto "Progreso" "Desarrollo"... no "monetizable" sino "estructural-material"

A mi los ciclos destructivos a nivel…   » ver todo el comentario
#16 Planteamientos según Mercado:

Cuanto vale un científico (lo que alguien pague por el?), lo que el Mercado pague por el?

Cuanto vale la cura del SIDA (lo que alguien pague por ella (y si es rentable tras I+D)?, y sí es más rentable no curar el SIDA; y tratamientos de por vida?), uy

El Mercado es un "agente legitimador-regulador", nada más no es "Dios", y para muchas cosas no "nos sirve"

Cuanto vale un servicio-objeto (aquí si que se puede aplicar mercado,…   » ver todo el comentario
Aquí el vídeo original del que ese artículo es un "extracto", aunque preferiría usar "plagio".
+1 a la BBC por compartir contenidos interesantes
-1 por no referenciar al vídeo que en 3 semanas lleva 1,5 millones de visualizaciones

www.youtube.com/watch?v=iMtXqTmfta0

cc @físico
#17 yo soy un mero meneante pero gracias por el vídeo. Mola mazo
#26 Apúntate el canal, aunque tiene un nombre maléfico ;)
#29 Gracias por la fuente (he tenido que entrar en la información del canal, y gastar un minuto), para darle a suscribir (sin los pelos como escarpias)
Creo que en España la solución que se tuvo para evitar ese problema fue la forma que tienen nuestros túneles de tubería cortada en diagonal.
Corregirme si me equivoco, es algo que leí hace años.
#32 Buen comentario, lo desconozco (que alguien nos saque de la duda, si sabe), pero en AVE y Construcción en España (en lo técnico, no somos del todo malos, al contrario), otra cosa es el factor "mafia" (el ahorro, las prebendas, los sobreCostes), como en el Ferrocarril de USA (en el siglo XIX) (esa duda de porque a veces no "iban más rectos") (Paradoja de más-Beneficios vs mejor ejecución-Técnica)
#34 En España toda la tecnología del AVE es copiada de la francesa (SNFC+Alstom). Los túneles además de esa diagonal suelen tener unas "ventanas". Minuto 40 de este video: www.youtube.com/watch?v=l9kjmSNliX0
#36 "España toda la tecnología del AVE es copiada de la francesa (SNFC+Alstom)"

Lo deconocía, toda toda? (voy a mirarlo, que me interesa) , si es así ahora entiendo porque se parecen (no incumple eso patentes o es público-privado en Francia?)

(gracias por el vídeo)

PD: Me gusta tu nick ;)  media
#36 Es el mismo principio que el de la diagonal, se procura que la reflexión sea "sucia", progresiva, para distribuir la energía de esa onda en el espacio.
#32: Más bien forma de embudo, sino pasa esto:
www.youtube.com/watch?v=4AkCmEpGNJ8
#32 Efectivamente, ese perfil mitiga el problema, que no lo resuelve. Te explico: al entrar un tren en el túnel se crea una onda de presión (es como si un pistón entrase rápidamente en un émbolo, empujando el aire). Esa onda se propaga por el túnel a velocidad sónica y, al llegar al otro extremo, es reflejada como una onda de depresión. Pero si la boca tiene una sección variable, la onda se va reflejando progresivamente, según alcanza su sección abierta, de esta forma "esparcimos" esa…   » ver todo el comentario
Esto al tren burra que tarda 8 horas desde Madrid a Badajoz no le pasa eso sino se avería
El lunes precisamente estuve dentro de un Shinkansen, es flipante la velocidad que alcanza y la sensación de "volar bajito". Ni un ruido, ni un roce, nada.
#37 Nos llevan años de ventaja... (en eso sí) y no sólo en los "váteres o retretes" (que palabras más feas por cierto, lo de retrete, xD) en fin que no son horas para desvariar sobre léxico, perdona.
me creo más que fueron cambiando formas en el morro del trén hasta que se solucionó y luego en base a su forma se inventarion la historia del pájaro.
El modelo de tren Pato que hizo Talgo, buscaba el mismo efecto, de ahí la forma de pato y de ahí también el mote.

Luego los de CAF se sumaron a la moda y hicieron su tren con forma de besugo. :-D
Parece que en España no lo saben. Se refiere al boom de entrada que se propaga, obviamente, a la velocidad del sonido.

Este es un tunel de AVE en Bunyol y su explosión.
youtu.be/MiFlDE6J4-0
#46 Best comment. Pero el tren tiene ya esa forma, se supone que si no la tuviera, el estruendo sería mucho mayor.
Bien, me he instruido un poco en la mímesis y en historia, ahora tendré que instruirme un tanto en zoología, en tecnología y sabe qué mas... me voy satisfecho. o_o :eli:

menéame