Diseño de un Globo Doble Super Presurizado

Yomber José  Montilla López; Rafael Simón  Torrealba Suárez

doi:10.5281/zenodo.6562087

Autores/as

Yomber José Montilla López Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Ecuador https://orcid.org/0000-0002-8592-248X
Rafael Simón Torrealba Suárez Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Venezuela https://orcid.org/0000-0002-7549-408X

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.6562087

Palabras clave:

globo super presurizado, resistencia de materiales, membrana de LLDPE, permeabilidad a gases

Resumen

Un globo super presurizado es una estructura sellada hecha de una membrana delgada de polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) reforzada con cuerdas, cuya tensión se calcula para contrarrestar intensos esfuerzos esperados sobre la película que se muestran en este trabajo. Proponemos un diseño de globo doble superpresurizado (DSP), con una membrana interna dentro de otra un poco mayor. Ambas membranas están conectadas por películas LLDPE que unen los cordones de cada globo formando paneles externos que rodean la membrana interna. El globo interior está lleno de Hidrógeno, que es un gas barato pero inflamable, mientras que los paneles se llenan con Helio no inflamable pero muy costoso, dado que el volumen interno es mucho mayor que el volumen de los paneles externos, se reduce drásticamente el costo del llenado, que en globos tradicionales se realiza solamente con Helio. En el globo DSP el Hidrógeno debe pasar primero por los paneles exteriores para escapar, lo cual reduce la tasa de pérdida de forma significativa, incrementado la seguridad del uso de globos de Hidrógeno. Además, el globo DSP puede tolerar la ruptura de la membrana exterior y la ruptura de la membrana interior si no se rompen en la misma sección.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Biografía del autor/a

Yomber José Montilla López, Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Ecuador

Profesor de Física. Magister Scientiarum en Ciencias, mención Física Matemáticas. Profesor adscrito a la carrera de Ingeniería Ambiental, Facultad de Ciencias de la Ingeniería, Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Quevedo, Ecuador. Correo: ymontillal@uteq.edu.ec

Rafael Simón Torrealba Suárez , Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Venezuela

Licenciado en Física. Doctor en Física. Director del programa de Licenciatura en Física. Profesor adscrito al Departamento de Física, Decanato de Ciencias y Tecnología. Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Barquisimeto, Estado Lara, Venezuela.
Correo: rtorre@ucla.edu.ve Perfil en Google Scholar

Citas

H. Kragh, Cosmology and controversy : the historical development of two theories of the universe. NJ, EEUU: Princeton Univ. Press„ 1999.

C. J. MacTavish, P. A. R. Ade, J. J. Bock, J. R. Bond, J. Borrill, A. Boscaleri, P. Cabella, C. R. Contaldi, B. P. Crill, P. de Bernardis, G. D. Gasperis, A. de Oliveira-Costa, G. D. Troia, G. D. Stefano, E. Hivon, A. H. Jaffe, W. C. Jones, T. S. Kisner, A. E. Lange, A. M. Lewis, S. Masi, P. D. Mauskopf, A. Melchiorri, T. E. Montroy, and P. Natoli, “Cosmological parameters from the 2003 flight of BOOMERANG,” Astrophys. J., vol. 647, pp. 799–812, 2006.

E. Komatsu, K. M. Smith, J. Dunkley, C. L. Bennett, B. Gold, G. Hinshaw, N. Jarosik, D. Larson, M. R. Nolta, L. Page, D. N. Spergel, M.Halpern,R. S. Hill, A. Kogut, M. Limon, S. S. Meyer, N. Odegard, G. S. Tucker, J. L. Weiland, E. Wollack, and E. L. Wright, “Seven-year Wilkinson microwave anisotropy probe (WMAP) observations: are there cosmic microwave background anomalies?,” Astrophys. J. Suppl., vol. 192, p.17, 2011.

G. Manney, R. Zurek, and A. O’Neill, “On the motion of air through the stratospheric polar vortex,” Journal of the Atmospheric Sciences., vol. 51(20), pp. 2973–94, 1994.

P.W. Gorham, “Particle Astrophysics in NASA´s Long Duration Balloon Program,” Nucl. Phys. B Proc. Suppl., vol. 243-244, pp. 231–238, 2013.

P. Barthol and A. Gandorfer and S. K. Solanki and M. Schussler and B. Chares andW. Curdt andW. Deutsch and A. Feller and D. Germerott and B. Grauf and K. Heerlein and J. Hirzberger and M. Kolleck and R. Meller and R. Muller and T. L. Riethmuller and G.Tomasch and M. Knolker and B. W. Lites and G. Card and D. Elmore and J. Fox and A. Lecinski and P. Nelson and R. Summers and A. Watt and V Martinez Pillet andJ. A. Bonet and W. Schmidt and T. Berkefeld and A. M. Title and V. Domingo and J. L. Gasent Blesa and J. C. del Toro Iniesta and A. Lopez Jimenez and A. Alvarez-Herrero and L. Sabau-Graziati and C Widani and P. Haberler and K. Hartel and D. Kampf and T. Levin and I. Perez Grande and A. Sanz-Andres and E. Schmidt, “The Sunrise Mission,” Solar Phys., vol. 268, p. 1, 2011.

L. J. Romualdez, S. J. Benton, A. M. Brown, P. Clark, C. J. Damaren, T. Eifer, A. A. Fraiser, M. N. Galloway, J. W. Hartley, M. Jauzac, W. C. Jones, L. Li, T. T. Luu, R. J. Massey, J. Mccleary, C. B. Netterfield, S. Redmond, J. D. Rhodes, J. Schmoll, and S. Tam, “Overview, design, and flight results from SuperBIT: a high-resolution, wide-field, visible-to-near-UV balloon-borne astronomical telescope,” in Proc. SPIE. 10702 Ground-based and Airborne Instrumentation for Astronomy VII, (Austin Texas, USA), pp. 107–120, 2018.

Jet Propulsion Laboratory, “Astrhos,” 2022. Last accessed 2022.

B. Rabii, C. D.Winant, M. E. Abroe, P. Ade, A. Balbi, J. J. Bock, J. Borrill, A. Boscaleri, P. de Bernardis, J. S. Collins, P. G. Ferreira, S. Hanany, V. V. Hristov, A. H. Jaffe, B. R. Johnson, A. E. Lange, A. T. Lee, C. B. Netterfield, E. Pascale, P. L. Richards, G. F. Smoot, R. Stompor, and J. H. P. Wu, “MAXIMA: A balloon - borne cosmic microwave background anisotropy experiment,” Rev. Sci. Instrum., vol. 77, p. 071101, 2006.

N. McGreevy, “For 125,000, you could ride a balloon into the stratosphere,” 2020. Last accessed 16 March 2022.

T. W. Lambe and R. V. Whitman, Mecanica de suelos. Mexico DF, Mexico: Editorial Limusa, 2004.

Glenn Research Center, “Earth atmosphere model.” Last accessed 16 March 2022.

L. Landau and E. Lipshitz, Teoría de la Elasticidad: Curso de Física Teórica, Vol 7. Barcelona, Espana: Editorial Reverte, 1969.

M. Smith and E. Rainwater, “Optimus designs for super presure ballons,” Advances in Space Research, vol. 53 (10), pp. 1688–1693, 2004.

TOYOBO, “Pbo fiber zylon,” 2005. Last accessed 16 March 2022.

ExxonMobil, “Lldpe ll 1002yb,” 2013. Last accessed 16 March 2022.

Nasa’s Balloon Program Office, “Scientific ballons.” Last accessed 2020.

Nasa Balloon Program Office, “Earth atmosphere model.” Last accessed 2020.

M. J. Quezada, Permeabilidad de Gases en Láminas Ultradelgadas. PhD thesis, Universidad de santiago de Chile, 2013.

J. Q. B. García, Determinación de los coeficientes de solubilidad, difusión y permeabilidad de gases en polímeros mediante la técnica de decaimiento de presión. PhD thesis, Universidad Iberoamericana, 2007.

A. A. I. Balado, Efecto del Templado sobre la Permeación de Gases a través de filmes de LLDPE obtenidos por coextrusion. PhD thesis, Universitat Jaume I, 1998

.

J. P. García, Transporte Gaseoso en Membranas Poliméricas densas de LLDPE. PhD thesis, Universidad Complutense de Madrid, 2003.

ExxonMobil, “Lldpe ll 1002yb,” 2013. Last accessed 16 March 2022.

G. Arfken and H. Weber, Mathematical Methods for Physicists. NY, EEUU: Academic Press, 1995.