Determinación de los valores de arrastre y sustentación de las superficies alares de un dron de ala fija
En el diseño de drones de ala fija es necesario comparar matemáticamente, o por medio de simulaciones, diferentes perfiles aerodinámicos y determinar cuál cumple de mejor manera con unas especificaciones preestablecidas. Para esto se comparan los factores de rendimiento aerodinámico y arrastre polar...
- Autores:
-
Romero Huertas, Julian Camilo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2019
- Institución:
- Universidad Santo Tomás
- Repositorio:
- Repositorio Institucional USTA
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/11634/19483
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En el diseño de drones de ala fija es necesario comparar matemáticamente, o por medio de simulaciones, diferentes perfiles aerodinámicos y determinar cuál cumple de mejor manera con unas especificaciones preestablecidas. Para esto se comparan los factores de rendimiento aerodinámico y arrastre polar de cinco perfiles aerodinámicos similares usados en drones de ala fija; estos factores son determinados en función de los coeficientes de arrastre y sustentación. En el presente proyecto el perfil que mejor cumple con los requerimientos establecidos es el E479, que se destaca por generar una excelente sustentación y poco arrastre en un rango de ángulos de ataque entre 5° y 8°. Finalmente, este trabajo compara los resultados obtenidos con al software XFLR5 y su modelo matemático basado en la metodología XFOIL, con simulaciones computacionales por la metodología CFD a través del software ANSYS, obteniendo aproximaciones de los coeficientes de arrastre y sustentación. |
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En el presente proyecto el perfil que mejor cumple con los requerimientos establecidos es el E479, que se destaca por generar una excelente sustentación y poco arrastre en un rango de ángulos de ataque entre 5° y 8°. Finalmente, este trabajo compara los resultados obtenidos con al software XFLR5 y su modelo matemático basado en la metodología XFOIL, con simulaciones computacionales por la metodología CFD a través del software ANSYS, obteniendo aproximaciones de los coeficientes de arrastre y sustentación.In order to design fixed-wing drones it is necessary to analyze mathematically, or through simulations, different airfoils and determine which one is best in the pre-established specifications. For this, the aerodynamic performance and polar drag factors are compared for five similar airfoils used in fixed-wing drones. These factors are determined based on the drag and lift coefficients. In this project, the profile that best meets the established requirements is the E479, which stands out for generating excellent lift and low drag in a range of angles of attack between 5 ° and 8 °. Finally, this work compares the results obtained with the XFLR5 software and its mathematical model based on the XFOIL methodology, with computational simulations by the CFD methodology through the ANSYS software, obtaining approximations of the lift and drag coefficients.Ingeniero Mecánicohttp://unidadinvestigacion.usta.edu.coPregradoapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásPregrado Ingeniería MecánicaFacultad de Ingeniería MecánicaDeterminación de los valores de arrastre y sustentación de las superficies alares de un dron de ala fijaDronUAVAirfoilcoefficientDragLiftMachine designMechanical designEngineering DesignsAir-shipsFlying-machinesUnmanned AircraftDiseño de maquinasDiseño mecánicoDiseños en ingeniríaAeronavesAparatos voladoresDronUAVPerfilAerodinámicoCoeficienteArrastreSustentaciónAeronaves no tripuladasTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionFormación de Recurso Humano para la Ctel: Trabajo de grado de Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisAbierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2CRAI-USTA BogotáP. Rudol, «Increasing Autonomy of Unmanned Aircraft Systems Through the Use of Imaging Sensors,» Department of Computer and Information Science Link, 2011S. W. Walker, Integrating Department of Defense Unmanned Aerial Systems into the National Airspace Structure, 2010.Skybrary, «Unmanned Aerial Systems,» [En línea]. Available: https://www.skybrary.aero/index.php/Unmanned_Aerial_Systems_(UAS). [Último acceso: 25 08 2019].R. Austin, Unmanned Aircraft Systems, John Wiley & Sons Ltd, 2010.S. G. Gupta, M. M. Ghonge y P. M. Jawandhiya, «Review of Unmanned Aircraft System (UAS),» International Journal of Advanced Research in Computer Engineering & Technology (IJARCET), vol. 2, nº 4, 2013.«Unmanned Aircraft Systems Roadmap 2005 – 2030,» 04 08 2005. [En línea]. Available: https://fas.org/irp/program/collect/uav_roadmap2005.pdf. [Último acceso: 29 08 2019]K. Nonami, F. Kendoul, S. S. W. Wang y D. Nakazawa, Autonomous Flying Robots, Unmanned Aerial Vehicles and Micro Aerial Vehicles, Springer, 2010K. Dalamagkidis, K. Valavanis y L. Piegl, «On Integrating Unmanned Aircraft Systems into the National Airspace System Issues, Challenges, Operational Restrictions, Certification, and Recommendations,» International Series on INTELLIGENT SYSTEMS, CONTROL, AND AUTOMATION: SCIENCE AND ENGINEERING, vol. 36.T. J. Osborn, A Review of Unmanned Aerial Vehicle Designs and Operational Characteristics, Ph.D., 2009.A. B. Kisabo, C. A. Osheku y S. O. Samuel, «Conceptual Design, Analysis and Construction of a Fixed-Wing,» Journal of Aircraft and Spacecraft Technology, p. 12, 2017.S. Modell, «Sonicmodell.com,» Samson, 2017. [En línea]. Available: http://www.sonicmodell.com/product/Sonicmodell-Mini-Skyhunter-V2-1238mm-Wingspan-FPV-EPO-RC-Airplane.html. [Último acceso: Agosto 2018].M. J. S. N. Teli, R. Nadekar, P. Gudade, R. More y P. 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