Estudio del comportamiento aerodinámico de los perfiles Naca 4415 y Naca 64514 durante los despegues, aterrizajes y vuelos a bajas alturas. Aplicación del software Fluent v6.3.26

Abstract

El presente documento ha sido dividido en siete (7) secciones (seis capítulos y una sección final de conclusiones y recomendaciones). Los cuales son: - Capítulo 1: Introducción, en la cual se detalla brevemente los objetivos y alcances del presente trabajo. - Capítulo 2: Fundamentos de la Mecánica de Fluidos, donde se pormenorizan algunos conceptos básicos de la Mecánica de Fluidos y la Aerodinámica de Vuelo. - Capítulo 3: El Efecto Suelo, donde se explica: ¿Cómo?, ¿Por qué? y ¿Cuándo? se produce este fenómeno aerodinámico; además se puntualizan sus efectos, consecuencias, ventajas y desventajas del mismo. - Capítulo 4: Dinámica de Fluidos Computacional (DFC), donde se explica los conceptos básicos de este método de trabajo, el cual es la base del algoritmo físico-matemático del software de simulación numérica FLUENT V6.3.26 (herramienta principal de trabajo). - Capítulo 5: Aplicación de la Dinámica de Fluidos Computacional (DFC) a los perfiles aerodinámicos NACA, donde se detalla el procedimiento de la simulación numérica y los resultados de la aplicación de la DFC en los NACA 0009, 0012, 0018, 0025 y 0035 fuera del Efecto Suelo y de los perfiles NACA 4415 y 64-514 dentro del Efecto Suelo a diferentes relaciones altura/cuerda aerodinámica (tyc). - Capítulo 6: Análisis de resultados, en el cual se examina la influencia del Efecto Suelo en el comportamiento de los coeficientes aerodinámicos de los perfiles NACA 4415 y 64-514. Además, se procesan los resultados obtenidos en el capítulo anterior para obtener la potencia máxima que requerirá el UAV para elevarse dentro del Efecto Suelo y el peso máximo que podrá cargar considerando este fenómeno aerodinámico. - Conclusiones y Recomendaciones: El trabajo además contiene la Bibliografía consultada, la cual presentamos en orden de aparición en los capítulos, y seis (6) apéndices que complementan la investigación con: a. Las imágenes completas obtenidas de las simulaciones numéricas con el FLUENT V6.3.26. b. Un breve resumen de lo que es un UAV y sus aplicaciones prácticas. c. Los pasos en el FLUENT V6.3.26 para realizar una simulación numérica similar a la de este trabajo. d. Los reportes NACA empleados. e. Las comunicaciones vía correo electrónico con el soporte técnico del FLUENT V6.3.26. El presente trabajo de tesis fue realizado en las instalaciones de la Escuela de Oficiales de la Fuerza Aérea del Perú (EOFAP), en el Departamento de Formación Académica, por lo cual expreso mi agradecimiento al Ingeniero Jorge Cuadros Blas, por permitirle acceder a esta institución, donde tomé contacto con las unidades de investigación y desarrollo de proyectos. Igualmente manifiesto mi agradecimiento al Licenciado José E. Luna de la Cruz, actual Jefe de la División Capacitación, Convenios y Publicaciones de la Sección de Investigación de la EOFAP, quien con su apoyo me permitió el acceso al software de simulación DFC FLUENT V6.3.26. Asimismo extiendo mí agradecimiento y reconocimiento al Ing. Luis Tay Wo Chong Hilares, al PhD. Peter Cavallo, mentor del programa Asme E- mentoring; al Dr. José Venegas, al Comandante FAP Juan Carlos Schroth, al Comandante FAP Gabriel W Ortega Pérez, al Mayor FAP Oscar Vera Tosso y al Capitán FAP César Huanqui por el intercambio de ideas y las invaluables sugerencias útiles para el desarrollo del presente trabajo. Finalmente deseo expresar una especial deferencia al Ingeniero Jorge Sifuentes, por sus invalorables consejos, sin los cuales concluir el presente trabajo no hubiese resultado posible.