Análisis aerodinámico de un ala supersónica de bajo alargamiento mediante métodos analíticos y numéricos

Abstract

[ES] El presente Trabajo Final de Grado en Ingeniería Aeroespacial trata el estudio analítico y numérico del comportamiento y características aerodinámicas de un ala supersónica de bajo alargamiento. En los primeros apartados se puede encontrar una reseña histórica sobre el descubrimiento de la importancia y efectos de la relación de aspecto en las alas, además de algunos estudios relacionados, como alas esbeltas, en delta y en regímenes subsónico y, sobre todo, supersónico, donde cobra importancia el diseño de este tipo de alas debido a los efectos de compresibilidad y ondas de choque. El cuerpo del trabajo consiste en el desarrollo teórico de los métodos analíticos (teoría de ala esbelta y Evvard-Krasilshchikova para alas con forma en planta arbitraria en régimen supersónico) y numéricos (CFD, Mecánica de Fluidos Computacional) que se utilizan. Con el modelado en CFD se pretende comprobar la validez de los resultados analíticos y, por último, comparar las diferentes soluciones y discutir las posibles fuentes de error o diferencias entre las mismas.

[EN] This Final Year Project in Aerospace Engineering deals with the analytical and numerical study of the behavior and aerodynamic characteristics of a low aspect ratio supersonic wing. In the first sections you can find a historical review about the discovery of the importance and effects of the aspect ratio in wings, as well as some related studies, such as slender wings, delta and subsonic and supersonic regimes, where the design of this type of wings becomes important due to the effects of compressibility and shock waves. The body of the project consists of the theoretical development of the analytical (slender wing theory and Evvard-Krasilshchikova for wings with arbitrary planform in supersonic regime) and numerical (CFD, Computational Fluid Mechanics) methods used. The CFD modeling is intended to check the validity of the analytical results and, finally, to compare the different solutions and discuss possible sources of error or differences between them.