Implementación y Evaluación de un Dispositivo de Simulación de Impactos de Granizo

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.36561/ING.23.11

Palabras clave:

Simulador de Impactos de Granizo, Emparejamiento de Energías, Calibración, Sensor, Diseño

Resumen

Las tormentas de granizo son peligrosas para las personas y sus bienes. Automatizar la obtención de información sobre tormentas de granizo permitirá a los investigadores del clima a enfocarse en analizar los datos y generar modelos de pronóstico. Reproducir los impactos es un requisito para diseñar y calibrar un sensor electrónico de granizo. Presentamos el diseño de un dispositivo para simular impactos de granizo basado en la teoría de emparejamiento de energías, que explica cómo se pueden utilizar bolas de acero y obtener impactos equivalentes en energía a los de piedras de granizo conocidas. Contruimos el dispositivo propuesto, que puede soltar bolas de entre 0.5 cm y 3.0 cm. En este artículo, que es una extensión del trabajo presentado originalmente en la conferencia URUCON2021, se explica la importancia de tener un dispositivo de simulación de granizo de estas características. La principal contribución de este trabajo extendido es la presentación de un experimento que se realizó como aplicación del dispositivo construido. El experimento tiene los objetivos de verificar la repetitividad de la puntería y verificar la existencia de una relación lineal entre la energía cinética del impacto y la energía eléctrica de las señales adquiridas.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

F. Blasina, A. Echarri, G. Farber, F. Molina, S. Machin, and N. Pérez, “Why and how to construct a device for hail simulation,” in 2021 IEEE URUCON, 2021, pp. 450–454.

S. A. Changnon Jr, “Hailfall characteristics related to crop damage,” Journal of Applied Meteorology (1962-1982), pp. 270–274, 1971.

Y. Yue, L. Zhou, A.-x. Zhu, and X. Ye, “Vulnerability of cotton subjected to hail damage,” PLOS ONE, vol. 14, no. 1, pp. 1–21, 01 2019.

H. Seino, “On the characteristics of hail size distribution related to crop damage,” Journal of Agricultural Meteorology, vol. 36, no. 2, pp. 81–88, 1980.

J. Deepen, “Schadenmodellierung extremer hagelereignisse in deutschland,” Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, 2006.

E. Eccel, P. Cau, K. Riemann-Campe, and F. Biasioli, “Quantitative hail monitoring in an alpine area: 35-year climatology and links with atmospheric variables,” International journal of climatology, vol. 32, no. 4, pp. 503–517, 2012.

M. Aran, J. Pena, and M. Torà, “Atmospheric circulation patterns associated with hail events in lleida (catalonia),” Atmospheric research, vol. 100, no. 4, pp. 428–438, 2011.

L. Rijo and F. Santiñaque, “Investigación de metodologías para el análisis espacio-temporal del evento granizo en uruguay,” 2011.

G. B. Foote and C. Knight, “Hail: a review of hail science and hail suppression,” 2016.

S. A. Changnon, “The scales of hail,” Journal of Applied Meteorology and Climatology, vol. 16, no. 6, pp. 626–648, 1977.

“El Observador: Hailstorm damages for US$ 5M and 13 thousand seasonal workplaces at risk. Granizada en Salto dejó daños por US$ 5 millones y 13 mil empleos zafrales en riesgo,” t.ly/Bo1P, 2018-06, accessed 2021-07.

“La Prensa: Hailfall generated important losses. Caída de granizo generó importantes pérdidas,”

t.ly/0fYz, 2020-04, accessed 2021-07.

“El Observador: Two hailstorms will cost US$ 2.5m in indemnizations. Dos granizadas costarán US$ 2.5 millones en indemnizaciones,” t.ly/hXfG, 2017-11, accessed 2021-07.

S. Changnon, E. Fosse, and E. Lecomte, “Interactions between the atmospheric sciences and insurers in the united states,” Weather and Climate Extremes, 1999.

“Vehicle damage images,” https://blog.certifiedfirst.es/2019/10/como-afecta-el-granizo-a-lacarroceria-y-los-cristales-de-tu-coche-te-cubre-el-seguro/, 2019, 2019-10, accessed 2022-07.

L. Silveira, C. Chreties, M. Crisci, G. Usera, and J. Alonso, “Early warning system for flood forecast in Durazno city, Sistema de alerta temprana para previsión de avenidas en la ciudad de Durazno,” Innotec, no. 10, 2015.

“Gub.uy: Uruguay enhanced its early-flood-detection system. Uruguay potenció su Sistema de Alerta Temprana de inundación,” t.ly/ZgRP, 2020-07, accessed 2021-07.

G. Strong and E. Lozowski, “An alberta study to objectively measure hailfall intensity,” Atmosphere, vol. 15, no. 1, pp. 33–53, 1977.

G. Morgan Jr and N. Towery, “On the role of strong winds in damage to crops by hail and its estimation with a simple instrument,” J Appl Meteorol Clim, vol. 15, no. 8, 1976.

M. Löffler-Mang, D. Schön, and M. Landry, “Characteristics of a new automatic hail recorder,” Atmospheric research, vol. 100, no. 4, pp. 439–446, 2011.

R. Younquist, W. Haskell, C. Immer, B. Cox, and J. Lane, “Hail monitor sensor,” Tech. Rep., 2009.

I. BIPM, I. IFCC, I. IUPAC, and O. ISO, “The international vocabulary of metrology—basic and general concepts and associated terms (vim), 3rd edn. jcgm 200: 2012,” JCGM (Joint Committee for Guides in Metrology), 2012.

A. J. Heymsfield, I. M. Giammanco, and R. Wright, “Terminal velocities and kinetic energies of natural hailstones,” Geophysical Research Letters, vol. 41, no. 23, 2014.

D. Schön et al., “Precipitation sensor, especially a hail sensor, and method for detecting a precipitation particle,” Apr. 25 2017, uS Patent 9,632,211.

R. A. Schleusener and P. C. Jennings, “An energy method for relative estimates of hail intensity,” Bulletin of the American Meteorological Society, vol. 41, no. 7, 1960.

D. Vento, “The hailpad calibration for italian hail damage documentation,” Journal of Applied Meteorology, vol. 15, no. 9, 1976.

G. Amilivia, G. Iztueta, and E. Roquero, “Design of a system for testing anti-hail protections.

Diseño de sistema para ensayo de protecciones anti-granizo,” Tesis de grado. Universidad de la República (Uruguay). Facultad de Ingeniería., 2021.

A. Majdi, M. D. Alqahtani, A. Almakytah, and M. Saleem, “Fundamental study related to the development of modular solar panel for improved durability and repairability,” IET Renewable Power Generation, vol. 15, no. 7, 2021.

Doubrava, Radek, Oberthor, Martin, Belský, Petr, and Raska, Jan, “Bird and hail stone impact resistance analysis on a jet engine composite air inlet,” MATEC Web Conf., vol. 188, 2018.

E. Lozowski, R. Erb, L. Wojtiw, M. Wong, G. S. Strong, R. Matson, A. Long, D. Vento, and

P. Admirat, “The hail sensor intercomparison experiment,” Atmosphere-Ocean, vol. 16, no. 1, 1978.

P. Render and H. Pan, “Experimental studies into hail impact characteristics,” Journal of Propulsion and Power, vol. 11, no. 6, pp. 1224–1230, 1995.

A. Echarri, G. Farber, and F. Molina, “SGran - diseño de dispositivo de simulación de granizo.” Tesis de grado. Universidad de la República (Uruguay). Facultad de Ingeniería., 2022.

T. Kundu, S. Das, and K. V. Jata, “An improved technique for locating the point of impact from the acoustic emission data,” in Health Monitoring of Structural and Biological Systems 2007, vol. 6532. SPIE, 2007, pp. 191–202.

Descargas

Publicado

2022-12-21

Cómo citar

[1]
F. Blasina, A. Echarri, G. Farber, F. Molina, S. Machín, y N. Pérez, «Implementación y Evaluación de un Dispositivo de Simulación de Impactos de Granizo», Memoria investig. ing. (Facultad Ing., Univ. Montev.), n.º 23, pp. 135–150, dic. 2022.

Número

Sección

Artículos

Artículos más leídos del mismo autor/a