Diseño y construcción de una balanza de fuerza para el túnel de viento del laboratorio de mecánica fluidos

Este proyecto de grado presenta el diseño y construcción de una balanza de fuerza para el túnel de viento de la Universidad Autónoma de Occidente. La balanza desarrollada permite medir fuerzas de arrastre y sustentación en un perfil alar, proporcionando datos precisos para el análisis aerodinámico. Ante la carencia de una herramienta que registrara estas fuerzas en el túnel de viento existente, se planteó como objetivo principal diseñar una balanza de dos grados de libertad capaz de cuantificar los efectos aerodinámicos en cuerpos sometidos al flujo de aire. Para ello, se seleccionó el perfil alar NACA 2415, el cual fue fabricado mediante impresión 3D, y se emplearon galgas extensiométricas acopladas a un elemento flexible para la medición de fuerzas. El sistema fue complementado con un motor paso a paso que permite ajustar el ángulo de ataque del modelo durante las pruebas. El desarrollo del proyecto incluyó el estudio detallado de conceptos aerodinámicos y la implementación de principios de mecánica de fluidos, apoyados en ecuaciones de conservación de la masa y ecuaciones de Navier-Stokes. Además, se aplicaron criterios de diseño específicos para asegurar la sensibilidad y precisión de la balanza en rangos de fuerza inferiores a 10 N, adecuándola a las condiciones del túnel de viento. Los resultados obtenidos contribuirán a mejorar el estudio y la comprensión de la aerodinámica en la universidad, permitiendo futuras pruebas experimentales, validación de modelos teóricos y optimización de diseños aerodinámicos. Este proyecto representa un avance en la instrumentación aplicada a la enseñanza de la aerodinámica en el ámbito académico.

• Autores: Valencia Calero, Juan Camilo; Bravo Leal, Andrés Felipe
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2024
• Institución: Universidad Autónoma de Occidente
• Repositorio: RED: Repositorio Educativo Digital UAO
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:red.uao.edu.co:10614/15963
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10614/15963; https://red.uao.edu.co/
• Palabra clave: Ingeniería mecatrónica; Ingeniería mecánica; Balanza de fuerza; Túnel de viento; Perfil alar; Fuerzas aerodinámicas; Galgas extensiométricas; Force balance; Wind tunnel; Airfoil; Aerodynamic forces; Strain gauges
• Rights: openAccess
• License: Derechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2024