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Los baños de los aviones son ruidosos. Para algunos, son francamente aterradoras. Pero levanta la cabeza viajeros frecuentes, porque un grupo de físicos de la Universidad Brigham Young ha descubierto cómo hacerlos más silenciosos.
Después de dos años de prueba y error, tres publicaciones académicas y miles de descargas, Los investigadores de BYU han inventado un inodoro asistido por vacío que es aproximadamente la mitad de ruidoso que el inodoro regular de un avión.
"La gente nos ha dicho que no quieren que sus hijos tengan miedo de usar el baño en un vuelo, "dijo el investigador principal Kent Gee, Profesor de física de BYU. "Entonces, hemos utilizado una buena física para resolver el problema ".
Ha sido un problema muy difícil de resolver dado que la industria no ha podido mejorar los inodoros asistidos por vacío en los últimos 25 años. Esto se debe a que hacer que los inodoros de los aviones se descarguen con muy poca agua requiere un vacío parcial, que a los 38, 000 pies, extrae aire a casi la mitad de la velocidad del sonido. (Según una investigación realizada en el laboratorio de Gee y Scott Sommerfeldt, una mezcla de aire y agua en los inodoros asistidos por vacío viaja a más de 300 millas por hora.) Cuando las cosas se mueven a esa velocidad, cualquier perturbación del flujo, como el codo de una tubería o una válvula, genera un ruido significativo.
Y ahora que los aviones más nuevos vienen con interiores mucho más silenciosos, Las descargas de los inodoros reverberan mucho más en toda la cabina. Puede hacer que el sueño sea muy irregular en un vuelo de ojos rojos en un avión como el Airbus A380 que puede tener hasta 20 baños.
"Las compañías aéreas siempre han tenido estándares para el ruido de los inodoros, pero nunca los han conocido y nunca ha habido mucha presión para hacerlo, ", Dijo Sommerfeldt." Ahora, con los niveles de ruido reducidos en la cabina, el sonido del inodoro es más notorio y los clientes están presionando ".
Para resolver el problema, el equipo de BYU se centró en tres condiciones de la válvula durante el ciclo de descarga:el pico de nivel de ruido inicial asociado con la apertura de la válvula de descarga, una meseta de nivel de ruido intermedio asociado con la válvula completamente abierta y el pico de nivel de ruido final asociado con el cierre de la válvula de descarga. Los investigadores agregaron tuberías adicionales para aumentar la distancia entre la taza del inodoro y la válvula de descarga e hicieron que la conexión de la tubería en la taza fuera más una curva gradual en lugar de un ángulo agudo de 90 grados. Las pruebas del nuevo artilugio muestran que el ruido generado por vía aeroacústica se redujo hasta 16 decibeles durante la apertura de la válvula de descarga y alrededor de 5 a 10 decibeles cuando la válvula está completamente abierta.
"Es una gran combinación entre física e ingeniería, "dijo el estudiante de posgrado Michael Rose, autor principal de la publicación de tecnología asistida por vacío más reciente del equipo en Actas de reuniones sobre acústica . "El baño es mucho más silencioso y ahora los niños no pensarán que los van a succionar". Junto con Scott Thomson, profesor de ingeniería mecánica, los investigadores ya han presentado tres patentes sobre el nuevo inodoro y ahora están trabajando con un socio de la industria para llevarlo al mercado. Parte del atractivo de la invención de BYU es que funciona con los inodoros de aviones existentes; solo es necesario quitar el codo durante una actualización, mientras que la válvula y el cuenco permanecen donde están.
La tecnología asistida por vacío también podría usarse para inodoros en cruceros y trenes e incluso en algunos nuevos proyectos de construcción ecológica donde las unidades de vivienda buscan cada vez más formas de reducir el uso de agua.
"Al final del día, se trata de utilizar la ciencia para mejorar la experiencia del usuario, "Es una parte importante para hacer que los vuelos sean más cómodos para los clientes", dijo Gee.