Estudio comparativo mediante mecánica de fluidos computacional del comportamiento del flujo alrededor de dos alas con perfiles de tipo supercrítico y convencional

Abstract

[EN] This thesis consists of a comparative analysis between two different three-dimensional aircraft wing geometries. These two wings are uniquely differenced in the aerodynamic air- foil. One of them includes a 4-digit NACA airfoil, while the other one is made up of super- critical airfoils all along the wingspan. The main objective of the project is the comparison of the flow behavior all around each geometry through the method of Computational Fluid Dynamics. This comparison is developed for different values of angle of attack and also for different incident velocities. One can clearly differenciate three different parts in the development of the thesis. The first one consists of a bibliographic study of airfoil aerodynamics in which a theorical analy- sis is made. The second part of the project consists of the introduction to the CFD method through Star-CCM+ software. The main objective of this section is the explanation of the obtained results and also the analysis of the reasons for those results. The last part of the thesis details a relation of associated costs and the necessary work conditions for the development of the project as well.

[ES] El presente Trabajo de Fin de Grado consiste en un estudio comparativo entre dos geometrías alares tridimensionales. Estas se diferencian entre sí por el tipo de perfil aerodinámico que incluyen. Una de ellas cuenta con una familia de perfiles de tipo NACA de 4 dígitos, mientras que la otra cuenta con perfiles de tipo supercrítico. El objetivo máximo del proyecto es la comparación mediante mecánica de fluidos computacional del compor- tamiento del flujo en torno a cada geometrría bajo una serie de ángulos de ataque y de velocidades incidentes. En el desarrollo del proyecto se diferencian tres grandes partes. En la primera se lleva a cabo la revisión bibliográfica de la aerodinámica de perfiles, donde se comparan de manera teórica los perfiles supercríticos y convencionales (de tipo NACA de 4 dígitos). En una segunda parte se procede a la introducción del caso en el código CFD industrial Star-CCM+. Se exponen también en esta parte los resultados obtenidos de las simulaciones realizadas, contrastando las diferencias entre ellos. Por último se incluye un presupuesto asociado al desarrollo completo del proyecto junto con el pliego de condiciones, en que se especifican los requisitos m ínimos necesarios para poder realizar el proyecto.