Un español une la ciencia y la belleza del arte para divulgar la mecánica de fluidos

Una llama de propano oscilando bajo un acoplamiento acústico con la cámara de combustión es la protagonista de un vídeo creado por Daniel Martínez Ruiz, ingeniero aeronáutico por la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). El vídeo, que muestra los efectos de la relación combustible/aire en la forma de una llama de propano confinada a una celda de 100 por 50 por 1 cm, tiene un doble valor, el científico y el artístico. 

Con este vídeo, este profesor ayudante doctor del departamento de Mecánica de Fluidos y Propulsión Aeroespacial de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio (ETSIAE) de la UPM ha ganado el premio Milton Van Dyke que otorga anualmente la División de Fluidodinámica de la Sociedad de Física Americana (APS) en la competición Gallery of Fluid Motion, que busca captar la atención del público general por la ciencia de la Mecánica de Fluidos a través de la belleza de las imágenes y vídeos. Por ello, el jurado valora tanto el aspecto artístico como el científico de las creaciones y su originalidad.

En el vídeo del investigador español, el plano artístico presenta un gran impacto visual por haber sido grabado a alta velocidad: entre1.000-4.000 imágenes por segundo, lo que permite ver las diferencias entre dos regímenes de oscilación bien diferenciados, uno de suaves vaivenes y otros muy violentos por los aumentos de presión.

Al mismo tiempo, en el plano científico, este fenómeno responde al estudio de las propiedades de la mezcla reactiva y las condiciones impuestas por la cámara de combustión. De hecho, es relevante para los motores y las cámaras de combustión de las turbinas de gas, que a menudo experimentan las llamadas oscilaciones termoacústicas que pueden afectar al rendimiento.

En cuanto a la originalidad, lo novedoso de este vídeo es la posición de la visualización, que permite observar de lateral el perfil de la llama en un canal de espesor muy delgado, proporcionando información muy valiosa sobre la transición entre ambos regímenes de oscilación.

Conjugar estos tres planos le ha hecho merecedor de este premio divulgativo, algo que ha sido una sorpresa para Daniel Martínez, señalan fuentes de la UPM. “Se presentaron 103 vídeos, todos de mucha calidad”, afirma el investigador.

“Este premio supone un impacto muy positivo en mi carrera académica, ya que las circunstancias de nuestro país en el ámbito científico conllevan grandes sacrificios de quienes nos dedicamos a la investigación y con estos reconocimientos podemos ver esos sacrificios parcialmente recompensados”, puntualiza Daniel Martínez.

El trabajo premiado, que se publicará Physical Review Fluids el próximo año, se enmarca en el proyecto E-BioComb, que estudia la combustión eficiente de biocombustibles con aplicación a la generación portátil de potencia, ha sido realizado en colaboración con la Universidad Carlos III de Madrid, con los investigadores Mario Sánchez Sanz y Fernando Veiga López, como coautores del mismo.

Como reconoce Martínez, “estos logros no son individuales, he tenido la suerte de recalar siempre en grupos científicos excepcionales. La UPM y la ETSIAE han sido muy importantes en mis comienzos en la ciencia. Soy ingeniero aeronáutico por la UPM en la especialidad de propulsión y debo agradecer a profesores como Amable Liñán [Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica en 1993], codirector de mi tesis, el esfuerzo realizado en perpetuar el conocimiento transmitiendo todo su saber a los que llegábamos detrás”.