Un nuevo programa modela los flujos de aire mucho más rápido que antes, sin una supercomputadora

El modelado revela que incluso las habitaciones con ventilación eficiente a menudo tienen áreas donde el aire está estancado. El profesor adjunto Ville Vuorinen cree que un nuevo programa podría convertirse en una herramienta que pueda ser utilizada tanto por investigadores como por expertos responsables de la planificación de los espacios públicos.

El profesor adjunto de la Universidad de Aalto, Ville Vuorinen, y sus colegas han estado desarrollando un programa durante más de un año que podría usarse para modelar los flujos de aire interior de manera más fácil y rápida. El proyecto recibió fondos especiales de la Academia de Finlandia destinados a la investigación de COVID-19.

El software de código abierto que comprende alrededor de 1.000 líneas de código está a punto de completarse. El programa se implementó para permitir los tipos de modelado más desafiantes en tres días.

«Para el software típico de simulación de flujo, incluso una supercomputadora podría usar fácilmente diez veces más tiempo en la misma tarea», dice Vuorinen, quien ha estado trabajando en el modelado usando una supercomputadora durante la epidemia de coronavirus.

«El uso de nuestro software sólo requiere una computadora de escritorio y una tarjeta gráfica eficiente, del tipo familiar en el mundo de los juegos que dibuja gráficos en la pantalla y que cuesta alrededor de 2.000 euros».

Conocido, pero no reconocido

Cuando una persona respira, canta y habla, las vías respiratorias liberan dióxido de carbono y aerosoles al aire. Las pequeñas partículas pueden transportar coronavirus y otros patógenos. El cambio de aire reduce el contenido de dióxido de carbono y la cantidad de aerosoles en el aire.

El nuevo programa se puede utilizar para modelar los efectos de los sistemas de cambio de aire, ventilación, personas, paredes y muebles en los flujos de aire interior y el contenido de dióxido de carbono de los espacios. Cuanto más claro es el tono del flujo de aire que se muestra en el modelo, menor es el contenido de dióxido de carbono y más fresco se vuelve el aire, con menos partículas de aerosol portadoras de patógenos.

«Los modelos son buenos para mostrar cuán fácilmente pueden aparecer áreas de sombra negras con aire congestionado en una habitación. En un lado de una pantalla el aire puede ser fresco y en el otro lado el contenido de dióxido de carbono puede ser muy alto», dice Vuorinen.

«Esto ciertamente se ha sabido antes, pero no se ha reconocido adecuadamente».

El programa se implementó utilizando MATLAB y se espera que se publique a principios de diciembre. Vuorinen espera que inicialmente el software sea utilizado principalmente por investigadores. Posteriormente el objetivo es desarrollar el software para que también pueda ser utilizado por expertos en el diseño de espacios interiores, por ejemplo.