Modelo

El modelo: el aire gira en dos grandes remolinos

Los sensores dicen qué pasó en 15 puntos. Un modelo por computador ayuda a ver el aire entre ellos: por dónde circula, dónde se queda quieto y a dónde lleva la humedad del café.

los tres cortes simulados (lado puertas, centro, lado ventanas) B rincón más quieto C donde se dividen los remolinos

Qué es y qué no es este modelo

Simula una rebanada vertical de la marquesina a lo largo (17 m de largo por la altura), como si se cortara de punta a punta. Se hicieron tres rebanadas: cerca de las puertas, en el centro y cerca de las ventanas.

Sirve para ver patrones: dónde gira el aire, dónde se queda quieto, hacia dónde va la humedad. No sirve para dar velocidades exactas: pueden estar equivocadas hasta por el doble.

Dos remolinos que dividen la marquesina

Qué mirar: los puntos giran en dos grandes ruedas, una a cada lado de la mitad de la marquesina. Arriba sin café, abajo con café. Los puntos más oscuros van más rápido. El rectángulo verde de la izquierda es el café sobre las tres camas; las barras naranjas arriba son las ventanas. Fíjese que con café la rueda de la izquierda (sureste) gira más despacio. Son 12 minutos de movimiento del aire. Rótulos en inglés: "WITH/WITHOUT coffee" = con/sin café, "speed" = velocidad.

Con café, el extremo sureste se frena

A dónde va la humedad del café

Animación de 4 horas: la humedad sale del café y se reparte por la marquesina, corte del centro
Qué mirar: el azul oscuro se queda del lado izquierdo (sureste) y pasa a la derecha despacio. Abajo, la humedad que suelta el café durante 4 horas. Arriba, la misma salida pero con el aire de un día sin café: es solo un marcador de cómo lleva el aire las cosas, no es humedad. Arriba de la imagen se lee qué parte ha llegado a la mitad noroeste ("share in the NW half").

En la realidad el sol se mueve y las condiciones cambian más rápido que las horas que el modelo necesita para estabilizarse, así que la marquesina real probablemente queda entre la foto de 1 hora y la de 4 horas.

En todo el ancho, y el rincón más quieto

Seis paneles: velocidad del aire y líneas de flujo en los tres cortes, sin y con café
Qué mirar: los dos remolinos aparecen en las seis imágenes. Y abajo a la derecha (lado ventanas, con café) hay más contorno rojo entre las camas de café. Filas: lado puertas, centro, lado ventanas. Columnas: sin café, con café. Azul más oscuro = aire más rápido; contorno rojo = aire casi quieto; verde = café. En el lado de las puertas no hay café en el corte.

¿Coincide con lo que midieron los sensores?

Sensores

Con café húmedo, casi toda la marquesina subió 2 a 9 puntos más que la línea 5, el extremo de la Ventana O.

Modelo

La humedad del café se queda sobre todo en el remolino sureste; a la mitad noroeste llega menos y más tarde.

Coinciden Las dos fuentes, trabajadas por separado, apuntan a lo mismo. Es una buena señal, pero no una comprobación: el modelo no se ajustó a los sensores, y los sensores no miden el aire entre ellos.

Qué tan confiable es

Cada supuesto del modelo (qué tanto frenan las camas y el café, cuánto aire cambian las ventanas, cómo se rellenan las temperaturas entre sensores, el tamaño de la grilla) se cambió uno por uno, hacia arriba y hacia abajo: 20 variantes por corte, con y sin café.

ResultadoAl cambiar los supuestosVeredicto
Dos grandes remolinos2 remolinos en 36 de 40 corridasSe sostiene
Dónde se dividen, con café8,1 a 8,7 mSe sostiene
Dónde se dividen, sin café9,3 a 10,6 mSe sostiene
El café corre la división hacia el sureste0,9 a 2,3 m, en todas las variantesSe sostiene
Frenado del tercio sureste con café26 % a 61 %Se sostiene tamaño incierto
Humedad en la mitad noroeste a la hora15 % a 25 % (parejo sería 50 %)Se sostiene
Velocidades en cm/s3,6 a 7,1 cm/sIncierto, hasta ×2

Límites que hay que tener presentes

Detalle técnico montaje, verificación, mapas completos
ElementoCómo se representa
CortePlano vertical a x = 2,2 m (más x = 0,70 y 3,55 m), 17 m × 2,525 m (techo plano en ese corte), 512 × 76 celdas de 3,3 cm
TemperaturaFija; interpolada de los promedios de los 15 sensores a las 11:00 (relativos a la mediana). Sin café = días sin café; con café = 25 ago – 7 sep
Motor del flujoSolo flotabilidad (Boussinesq), sin ventiladores
CamasTres capas porosas delgadas a 0,55 / 0,90 / 1,40 m; frenan más el flujo vertical (2 s⁻¹) que el horizontal (0,5 s⁻¹)
CaféCapa de ~2 cm en cada cama, 3,4 m² por cama, y = 0,87–3,13 m; franja porosa densa (50 s⁻¹) que suelta humedad por igual en cada capa
VentanasIntercambian humedad con el aire de afuera (0,005 s⁻¹, estimación de ventilación por un solo lado). Puertas cerradas
TurbulenciaViscosidad de fondo 2×10⁻⁴ m²/s + modelo de Smagorinsky de AeroJAX

Verificaciones del solver. Temperatura uniforme → el aire queda quieto. Solo estratificación caliente arriba → sin flujo falso (~10⁻⁹ m/s). Una mitad caliente → una sola celda girando hacia el lado correcto. Masa conservada hasta el redondeo. El flujo se estabiliza en ~5 minutos simulados; la humedad se corre 4 horas. Malla convergida en 512 celdas (1024 cambia las velocidades +2,5 %); a 1024 llega un poco menos humedad al noroeste (20 % contra 23 %), así que la mitad noroeste real probablemente está algo más separada de lo que muestra el modelo.

Por qué se frena. Corridas cruzadas, velocidad media del tercio SE: temperaturas sin café y sin bloque 5,9 cm/s; con el bloque de café 5,2 (−11 %); temperaturas de días de café sin bloque 4,3 (−27 %); ambas 3,7 (−37 %).

Herramientas. Solver 2D propio en JAX; de AeroJAX solo se usa el modelo de turbulencia.

Geometría del corte del modelo: camas, aberturas y sensores
Lo que ve el modelo en el corte del centro.Las tres camas (líneas punteadas), las puertas (azul) y las ventanas (naranja) proyectadas desde las paredes de los lados, y los sensores más cercanos.
Resultado de cambiar cada supuesto del modelo, uno a la vez
Cada fila es un supuesto cambiado; la línea vertical negra es el resultado base. Los cuatro paneles de arriba: dónde se dividen los remolinos (casi no se mueve), cuánto frena el café (varía, pero siempre frena), qué parte de la humedad llega al noroeste en 1 hora (siempre lejos del 50 %) y la velocidad (la más incierta). Abajo, la forma de los remolinos a lo largo de la marquesina en todas las variantes: casi iguales. Rótulos en inglés: "bed drag" = freno de las camas, "coffee footprint" = área del café, "window exchange" = intercambio por ventanas, "T interp" = cómo se rellenan las temperaturas, "grid" = grilla.
Mapa completo con café: temperatura, velocidad y humedad
Tres paneles: temperatura que se impone (arriba), velocidad con líneas de flujo (medio) y humedad del café a las 4 h (abajo).El núcleo frío a 1,2 m en el centro es lo que hace bajar el aire ahí.