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RAE

1.

TIPO DE COCUMENTO: Trabajo de grado para optar por el título de INGENIERO AERONÁUTICO

2.

TÍTULO: ANÁLISIS AERODINÁMICO DEL NAVIGATOR X-2 EN CFD

3.

AUTORES: Walter Buitrago López, Andrés Mauricio Giraldo Portilla.

4.

LUGARES: Bogotá, D.C.

5.

FECHA: Junio 2012.

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7.

PALABRAS CLAVE: CFD, aerodinámica, Navigator X-2, volúmenes finitos, FLUENT, ICEM, CATIA.DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO: Anterior a la expansión de los computadores como alternativa de
trabajo, las soluciones a los métodos numéricos eran realizadas a mano. A pesar de que la capacidad
computacional sigue siendo una limitación, hoy es posible utilizar métodos numéricos más complejos y
precisos que recrean los fenómenos físicos del flujo de fluidos; este tipo de aplicaciones es conocidacomo la dinámica computacional de fluidos por sus siglas en inglés (CFD). Con la implementación de
estas herramientas los diferentes tipos de industrias logran un ahorro de tiempo y dinero, además que se
facilitan los cambios en los diseños con gran flexibilidad y facilidad.
8. LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN: Tecnología e innovación. Sub línea de Facultad de Ingeniería: Energía y
vehículos. Campotemático del Programa: Diseño de vehículos aéreos.
9. FUENTES CONSULTADAS: Diseño y Construcción de un Vehículo Aéreo no Tripulado (UAV) Navigator
X-02, Dousdebes LLoreda Camilo et al, Computational Fluid Dynamics, T.J Chung, Método de los
elementos finitos: introducción a ANSYS, Andrés Sáez Pérez, Pilar Ariza Moreno, 16th AIAA
Computational Fluid Dynamics Conference, 23-26 Junio 2003, Orlando,Florida, Thirty Years Of
Develpment and Application of CFD at Boeing Commercial Airplanes, Forrester T. Johnson, Edward N.
Tinoco y N. Jong Yu.
10. CONTENIDOS: Se ha realizado el análisis aerodinámico del Navigator X-2 en CFD utilizando una serie
de programas que parten del modelamiento de la aeronave en un programa CAD, pasando por el
enmallado del dominio computacional en ICEM CFDposteriormente se realizan unas simulaciones en
FLUENT la primer parte de las simulaciones comprende el análisis de sensibilidad de malla en la cual se
buscó optimizar los recursos computacionales disponibles, a continuación se llevan a cabo simulaciones
a diferentes ángulos de ataque para encontrar la condición de L/D máximo y Cl máximo, finalmente se
evalúan estos resultados utilizando elpost-procesamiento de FLUENT y el programa CFD-Post, a través
+
de contornos de coeficientes de presión, Y , líneas de velocidad etc.
11. METODOLOGÍA: Modelamiento en CAD de la aeronave, enmallado y análisis numérico del dominio
computacional.
12. CONCLUSIONES: Para encontrar el ángulo de ataque para la condición de coeficiente de sustentación
máximo, se realizaron cinco simulaciones a diferentes ángulosde ataque. El ángulo de ataque y
coeficiente de sustentación máxima obtenidos en la simulación numérica es de
16° y 1.6
respectivamente el coeficiente de sustentación máxima estimado por el análisis numérico es 10.68% más
alto que el de diseño y 12.32% más alto que el calculado a partir de la información registrada por el piloto
automático en los vuelos de prueba, el reporte de la variaciónneta de la tasa de cambio del flujo másico a
través del dominio fue inferior a un 1% respecto a la tasa más pequeña en cualquiera de las zonas del
volumen de control, los resultados obtenidos se consideran físicamente factibles por medio de los
contornos de presión y líneas de velocidad, encontrando que tanto la diferencia de presiones como de
velocidades entre el extradós e intradós secomporta como se espera de un perfil aerodinámico.

ANÁLISIS AERODINÁMICO DEL NAVIGATOR X-2 EN CFD

WALTER BUITRAGO LÓPEZ.
ANDRÉS MAURICIO GIRALDO PORTILLA.

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA
FACULTAD INGENIERÍA
PROGRAMA INGENIERÍA AERONÁUTICA
BOGOTÁ D.C.
2012

ANÁLISIS AERODINÁMICO DEL NAVIGATOR X-2 EN CFD

WALTER BUITRAGO LÓPEZ.
ANDRÉS MAURICIO GIRALDO PORTILLA.

Trabajo de...