estudiante

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA TÉRMICA Y DE FLUIDOS

XFLR5 V4.17
SOFTWARE DE ANÁLISIS DE
PERFILES, PLANOS Y AVIONES:
ESTUDIO Y DISEÑO DE UN CN-235

PROYECTO FIN DE CARRERA
INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL: MECÁNICA

Autor:
Lucas Fernández-Peña Mollá
Director: Marcos Vera Coello
ABRIL, 2012

Agradecimientos
Tras casi 9 añosde esfuerzo, de trabajo y lo más importante, de quitarle tiempo a mi
familia, parece que llega el momento de terminar la carrera. Echando la vista atrás no
parece ni tanto tiempo ni tanto esfuerzo pero eso es mérito de los amigos que aquí hice
desde el primer día de clase. La verdad es que sin ellos hubiese tirado la toalla hace ya
mucho tiempo, por todo ello, muchas gracias.
Por otro lado lacarrera te absorbe, te engancha, resulta un reto clase tras clase,
asignatura tras asignatura. Cuanto más aprendes, más quieres saber. Ha sido un
verdadero placer asistir a auténticas clases magistrales, a la vez que sentía que mi
desconocimiento era casi absoluto, pero eso me impulsaba a seguir esforzándome.
Pero sin duda alguna, la persona que más me ha apoyado, junto a mi familia, ha sidomi
mujer, Aidana. Con su paciencia cuando tenía que estudiar, con su trabajo cuando no
podía echar una mano en casa con nuestras hijas, con su comprensión cuando estaba
disgustado con los resultados obtenidos o con su alegría cuando las cosas salían bien.
Por todo ello este proyecto se lo dedico a ella.
Por último, también quisiera dar las gracias a todos aquellos que me dijeron queabandonaría, que acabaría dejando la carrera, que era cuestión de tiempo. La verdad es
que siempre los tuve en mi mente y me empujaron a seguir haciendo lo que más me
gusta, aprender.

1

Resumen
El proyecto introduce al lector en el mundo del diseño y estudio de perfiles alares y
aviones a escala, mediante el uso del software gratuito XFLR5. Nos adentra en el
modelado de planos y avionescompletos con el fin de aprender a manejar el programa y
ser capaces de obtener y modificar el rendimiento de nuestros modelos.
Se irán explicando los diversos aspectos que influyen en los perfiles y planos, su polar,
el funcionamiento de los flaps, los perfiles simétricos, la nomenclatura NACA y la
importancia del mallado en el análisis, de manera que el lector sea capaz de hacer una
buenaelección a la hora de comenzar a diseñar una aeronave. Se analizarán los tipos y
efectos de la entrada en pérdida, los tipos de planos y de timones de cola, distribución
de presiones, así como las diversas variables de diseño.
Una vez definido los diversos perfiles alares y superficies de sustentación, se procederá
al diseño del fuselaje y posterior montaje con el resto de superficies definidas.Finalmente una vez completado el diseño en 3D, se realizarán diversos análisis de
estabilidad, sustentación o velocidad y veremos el resultado de nuestra aeronave. Se
estudiará la repercusión sobre nuestro avión que producen modificaciones en la forma
del modelo, el centro de gravedad, o la velocidad de planeo entre otras, con el fin de
mejorar sus performances.

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INDICE
Resumen

2Capítulo 1. Introducción

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1.1 Motivación
1.2 Objetivos
1.3 Descripción del proyecto

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Capítulo 2. Perfiles

9

2.1 Introducción
2.1.1 Perfiles
2.1.2 Distribución de presiones en un perfil
2.1.3 Influencia del perfil en la sustentación
2.1.4 Clasificación de los perfiles

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9
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2.2 Diseño de un nuevo proyecto
2.2.1 Creación un proyecto nuevo
2.2.2Refinamiento de los perfiles
2.2.3 Inserción flaps en un perfil
2.2.4 Obtención y análisis de gráficos en perfiles
2.2.5 Obtención de la distribución de presiones

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40
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2.3 Estudio y obtención de la polar de un perfil
2.3.1 Cl & Cd o polar de un perfil
2.3.2 Cl & Alpha
2.3.3 Cm & Alpha
2.3.4 Cl/Cd & Alpha

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Capítulo 3. Planos

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3.1...