Evaluación del desempeño aerodinámico de dos perfiles de ala tipo anular para una aeronave mediante simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD)

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Resumen

This project aims to evaluate the aerodynamic performance of two annular wing profiles for aircraft using Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations. The goal is to address the limitations in aerodynamic efficiency and high fuel consumption associated with conventional wing designs. The aviation industry faces significant challenges in improving aerodynamic efficiency and reducing fuel consumption, especially with the increase in air traffic and operational costs. Although conventional wings have been optimized, they still present limitations in minimizing drag and maximizing lift under varying flight conditions. In this context, annular wings emerge as an innovative design with the potential to overcome these limitations. However, their aerodynamic behavior has not been fully studied, limiting knowledge about their feasibility and capacity to enhance aircraft efficiency. Through CFD simulations, this project will analyze and compare the aerodynamic behavior of two annular wing profiles with different leading and trailing edge geometries. Simulations will be conducted under various altitude conditions to assess key aspects such as lift, drag, airflow patterns around the wings, and flight stability. The results could contribute to the development of new technologies and innovative concepts in aircraft design, exploring alternative solutions for more efficient and sustainable aviation.

Descripción

Este proyecto tiene como objetivo evaluar el desempeño aerodinámico de dos perfiles de ala tipo anular para aeronaves mediante simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD). Se busca abordar las limitaciones de eficiencia aerodinámica y alto consumo de combustible que presentan los diseños convencionales de alas. La industria aeronáutica enfrenta retos importantes relacionados con mejorar la eficiencia aerodinámica y reducir el consumo de combustible, especialmente con el aumento del tráfico aéreo y los costos operativos. Si bien las alas convencionales han sido optimizadas, aún tienen limitaciones en cuanto a minimizar la resistencia al avance y maximizar la sustentación bajo diferentes condiciones de vuelo. En este escenario, las alas en forma de anillo emergen como un diseño innovador con potencial para superar estas limitaciones. Sin embargo, su comportamiento aerodinámico no ha sido completamente estudiado, lo que restringe el conocimiento sobre su viabilidad y capacidad para mejorar la eficiencia de las aeronaves. Mediante simulaciones CFD, este proyecto analizará y comparará el comportamiento aerodinámico de dos perfiles de ala anular con geometrías diferentes en los bordes de ataque y salida. Se realizarán simulaciones bajo distintas condiciones de altura para evaluar aspectos clave como la sustentación, resistencia al avance, patrones de flujo de aire alrededor de las alas y estabilidad en vuelo. Los resultados podrían contribuir al desarrollo de nuevas tecnologías y conceptos innovadores en el diseño de aeronaves, explorando soluciones alternativas para una aviación más eficiente y sostenible.

Palabras clave

Alas en forma de anillo, Alas Circulares, Aerodinámica, Dinámica de fluidos computacional (CFD), Sustentación, Arrastre

Materias

Ingeniería Mecánica -- Tesis y disertaciones académicas , Aeronaves , Superficies de sustentación , Aerodinámica , Movimientos mecánicos , Mecánica -- Fluidos

Citación