Análisis aeroelástico de una hélice mediante simulación CFD y estructural

Abstract

[ES] Este Trabajo de Fin de Grado se centra en el análisis CFD de una hélice tripala de tamaño medio para investigar los fenómenos aeroelásticos a los que está sujeta. Se ha empleado principalmente el software Star-CCM+ de SIEMENS para llevar a cabo el estudio aerodinámico y estructural de varios casos de estudio. De forma resumida se ha divido en estudio en tres tipos de simulación. En primer lugar, un estudio con una hélice ideal, completamente rígida. Seguido, empleando los resultados obtenidos en el estudio anterior se analiza cómo el fluido afecta a una geometría aislada del fluido. Finalmente se realiza un caso de interacción completa entre fluido y estructura estacionario. A partir de estos tres apartados, se analizan que factores afectan en mayor medida a la deformación de la estructura y la operación de la hélice.

[EN] This Bachelor's Thesis focuses on the CFD analysis of a medium-sized three-bladed propeller to investigate the aeroelastic phenomena to which it is subjected. The SIEMENS Star-CCM+ software has been primarily employed to carry out the aerodynamic and structural study of various test cases. In summary, the study has been divided into three types of simulations. Firstly, an analysis was conducted with an ideal, fully rigid propeller. Then, using the results obtained from the previous study, the impact of the fluid on an isolated fluid geometry was examined. Finally, a stationary case of full fluid-structure interaction was performed. Based on these three sections, the factors that significantly affect the structure's deformation and the propeller's operation are analyzed.