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Investigación y Vinculación
2021-10-02
Trabaja U-MOFABI en la prevención
La Unidad de Modelación de Flujos desarrolla simulación de incendios con el fin de reducir víctimas mortales.
Por: Diana Baca Sánchez
Fotografía: José Luis Camacho Calva
Comunicafi
Modelo de edificio siniestrado

Los incendios son uno de los eventos quí­micos con consecuencias mortales más recurrentes en el paí­s, cuyas causas son frecuentemente cortocircuitos, falta de mantenimiento en los sistemas eléctricos, y el uso inapropiado de sustancias inflamables, que en conjunto han propiciado una mayor aparición en sectores domésticos, comerciales e industriales.

La División de Ingenierí­a Mecánica e Industrial de la Facultad de Ingenierí­a, a través de la Unidad de Modelación de Flujos Ambientales, Biológicos e Industriales (U-MOFABI), contribuye a la disminución de los impactos negativos de los incendios mediante diversos proyectos con software CFD de dinámica de fluidos que permiten la visualización de las posibles construcciones afectadas.

De acuerdo con el doctor Rubén ívila Rodrí­guez, responsable de la Unidad MOFABI, gracias a la simulación numérica y la automatización del monitoreo en tiempo real es posible crear sistemas de predicción de gases tóxicos y de escenarios crí­ticos de riesgo, así­ como identificar puntos con mayor temperatura y concentración de humo para establecer rutas de evacuación más eficientes que acorten el tiempo de evacuación.

Juan Carlos Ponce Peral, miembro del área de Simulación de Incendios de la U-MOFABI, explicó que basan sus modelos fí­sicos primeramente en modelos matemáticos, como la ecuación de continuidad, de cantidad de movimiento, de la energí­a y de conservación de especies, mientras que para definir la ruta de evacuación aplican una ecuación de movimiento, todo ello basado en el método numérico de diferencias finitas.

Uno de los proyectos que ha desarrollado es el análisis de la propagación del fuego en una casa habitación, a la par de su simulación numérica y la posterior comparación de resultados como perfiles de temperaturas, velocidad y dispersión de gases producto de la combustión, a través de software especializado.

De la mano de su primer estudio, se enfocó en un segundo proyecto donde analizó el comportamiento de un incendio en una bodega con múltiples fuentes de ignición para obtener datos acerca del efecto de las entradas de aire en la temperatura, así­ como de la concentración y disipación de partí­culas tóxicas. Como resultado de sus estudios anteriores, conjugó en el análisis de un edificio de gran volumen el efecto del viento en la propagación del fuego, considerando un material aislante como factor de propagación, así­ como la dinámica del humo y las correspondientes simulaciones de evacuación a partir de la concentración de los gases.

Con los datos recabados identificaron el periodo óptimo de evacuación basado en las diferentes rutas establecidas, los tiempos en los que se alcanza la temperatura máxima, la velocidad con la que se extiende un incendio, los puntos de posible riesgo, así­ como la implementación de medidas y equipos de seguridad antiincendio en edificios.

Por su parte, Daniel Bautista centra sus estudios en incendios del sector minero, especialmente en minas subterráneas de carbón, las cuales tienen una cámara principal con ramificaciones estrechas, de las cuales traza su geometrí­a caracterí­stica. Debido a que de la parte central corre una banda transportadora de caucho, se enfocó en la dispersión de los humos contaminantes en esa área, donde las temperaturas llegan a más de mil cien grados Celsius.

Otras variables consideradas fueron la velocidad y dirección del aire que ingresa a la mina, el grado de visibilidad y la concentración de gases a lo largo de las diferentes zonas, con el propósito de establecer medidas precautorias, como una cámara de seguridad en la ubicación idónea con acceso en un tiempo máximo de noventa segundos, así­ como distintos dispositivos de evacuación y monitoreo.

Ví­ctor Hugo Huitrón Rodrí­guez también realizó su tesis en la U-MOFABI. Para su hipótesis experimental estableció el inicio del incendio dentro de un vagón en la estación Copilco del Sistema de Transporte Colectivo Metro. Con el uso de un modelo matemático de concentración de especies y el análisis de los materiales presentes en la estación, calculó el flujo del humo, la visibilidad, temperatura y ruta de evacuación.

El doctor ívila, quien ha desarrollado proyectos sobre mecánica de fluidos durante más de cuatro décadas, destacó que desde su creación la U-MOFABI ha concentrado sus esfuerzos en ayudar a la población, como lo demuestran sus estudios sobre nubes radiológicas, dispersión de gases y de microgotas, este último de beneficio para conocer la importancia de los sistemas de ventilación en espacios públicos confinados para reducir el contagio de la covid 19.

Asimismo, subrayó que la Unidad busca establecer un diálogo constante con instancias gubernamentales (STC metro es un ejemplo) para proponer mejoras en los protocolos de seguridad, así­ como con el Observatorio de Realidad Virtual Inmersiva de la DGTIC-UNAM con el fin de trabajar con ambientes tridimensionales interactivos que, en conjunto con dispositivos de interacción natural, permitan a personal involucrado en múltiples áreas recibir la capacitación adecuada que mejore la eficacia en la prevención de incendios y evitar decesos.