Aerodinámica del vuelo a números de Reynolds Ultrabajos

Abstract

El régimen de vuelo para los MAV (por Micro Air Vehicles), de por si plantea numerosos desafíos para el análisis y el diseño aerodinámico. Además, existen escasos experimentos computacionales para superficies aerodinámicas que operan con números de Reynolds ultra bajos (Re <10000). Con este contexto, se puede afirmar que las investigaciones y desarrollos para esta escala todavía están en su infancia. En este trabajo se presenta un análisis numérico vía CFD, del campo de movimiento alrededor de perfiles aerodinámicos con el objetivo de obtener datos sobre el comportamiento de los mismos a este régimen. Para dicho estudio se ha utilizado un software para resolver numéricamente las ecuaciones de Navier Stokes para flujo incompresible laminar. El algoritmo empleado se basa en el método de elementos finitos bidimensional con esquemas de pasos fraccionados semi-implícito. En primer lugar, con el propósito de verificar el código en este tipo de problemas, se realizaron algunas aplicaciones de flujo estacionario sobre un cuerpo ya estudiado como el cilindro, y el coeficiente de fricción de una placa plana sometida a flujo laminar. Posteriormente se hicieron simulaciones sobre varios perfiles NACA serie 4, donde se estudiaron efectos de espesor, combadura, diferentes formas de borde de ataque y consideraciones para posibles combinaciones de geometrías con el fin de mejorar las prestaciones en determinadas aplicaciones.