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Título: Estudio del comportamiento aerodinámico de las deformaciones elásticas en estado transitorio del fluido sobre un perfil de curvatura variable mediante simulación numérica.
Autor: Jácome Robles, Mónica Simoné
Palabras clave: CUERDA VARIABLE
AERODINÁMICA
Fecha de publicación: 11-feb-2022
Editorial: Quito, 2022
Citación: Jácome Robles, M. S. (2022). Estudio del comportamiento aerodinámico de las deformaciones elásticas en estado transitorio del fluido sobre un perfil de curvatura variable mediante simulación numérica.. 84 hojas. Quito : EPN.
Resumen: Variable camber wings have been studied as a way to reduce fuel consumption, increase range and improve efficiency in UAVs. This work presents the numerical and experimental investigation of the deformation capacities of a variable chord mechanism from the profile NACA0012 to 4412 and 8412 and shows the aerodynamic behavior as a function of time. The aerodynamic advantages and disadvantages of elastic deformation were found for application in UAVs in low Reynolds condition. The numerical approach related a parametric code through dynamic mesh, to arrive at the deformation of the target profile in a given period. The step, and the total time of the numerical simulation is obtained from the experimental data as a function of the EVA-Foam material of the physical prototype. A mesh for the aerodynamic profiles was validated complying with the requirements and limitations of the software used as well as the turbulence model. The experimental part consisted of measuring the deformation time and visualizing the behavior of the fluid in the subsonic wind tunnel. Simultaneously, the simulation results are graphically compared to the simulation. These indicated that deformation generates significant aerodynamic efficiency benefits for different flight operations in a single mechanism, but they are limited to mesh geometry, software, and computational cost. As future works, the benefits in other conditions (high Reynolds) must be evaluated to scale the results considering the change in density
Descripción: Las alas de curvatura variable se han estudiado como una forma de reducir el consumo de combustible, aumentar la autonomía y mejorar la eficiencia en UAVs. Este trabajo presenta la investigación numérica y experimental de las capacidades de deformación de un mecanismo de cuerda variable del perfil NACA0012 a 4412 y 8412 y muestra el comportamiento aerodinámico en función del tiempo. Se hallaron las ventajas y desventajas aerodinámicas de la deformación elástica para la aplicación en UAVs en condición de bajo Reynolds. El enfoque numérico relaciona un código paramétrico a través de malla dinámica, para llegar a la deformación del perfil objetivo en un lapso determinado. El paso, y el tiempo total de la simulación numérica se obtiene de los datos experimentales en función del material EVAFoam del prototipo físico. Se validó una malla para los perfiles aerodinámicos cumpliendo con los requisitos y limitaciones del software utilizado al igual que el modelo de turbulencia. La parte experimental consistió en la medición del tiempo de deformación y visualización del comportamiento del fluido en el túnel de viento subsónico. Simultáneamente, los resultados de la simulación se comparan gráficamente con la simulación. Estos indicaron que la deformación genera beneficios en la eficiencia aerodinámica importantes para diferentes operaciones de vuelo en un único mecanismo, pero se limitan a la geometría de la malla, el software y el costo computacional. Como futuros trabajos se deben evaluar los beneficios en otras condiciones (alto Reynolds) para escalar los resultados considerando el cambio de la densidad.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/22158
Tipo: bachelorThesis
Aparece en las colecciones:Tesis Mecánica (IM)

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