Simulación y validación del rendimiento aerodinámico de un cuadricóptero en Hover con el uso de Overset Mesh (2018)
En el presente trabajo, se presentan detalles de la simulación de un solo rotor con el uso de la técnica de overset mesh, en Fluent v19, con flujo incompresible y completamente turbulento. El proceso incluye: la generación de cada dominio con mallas hechas en Pointwise v18, el análisis de convergencia de malla y el proceso de simulación. Además, se presenta y discute el experimento que se usó para validar los resultados de la simulación de un solo rotor. Los resultados de esta simulación predicen la física de la hélice y tiene una diferencia con los resultados experimentales de menos del 7% en el empuje y alrededor del 22% en el torque. Después, esta simulación se escala al caso de cuatro rotores, en donde el torque promedio producido por cada rotor decae un 5% y el torque requerido aumenta un 3%; esto representa un peor desempeño por parte de cada rotor debido a las interacciones entre estos. Finalmente, hay una descripción del flujo que explica porque la configuración de cuatro rotores es menos eficiente. En las correspondientes interacciones entre rotores, se encontró que la estela de cada rotor se flecta, la existencia de un flujo vertical positivo debajo de la zona central del cuadricóptero y la existencia de unos pequeños vórtices debajo de cada rotor. Estas características del flujo hacen que el desempeño del vehículo sea menos eficiente.