Estudio de generadores de vorticidad para controlar el desprendimiento a bajo número de Reynolds

Abstract

[ES] Este proyecto busca optimizar el diseño de los microgeneradores de vorticidad para controlar la transición de la capa laminar en un perfil alar NACA 2415. Dichos elementos se añaden al perfil con el fin de poder alcanzar mayores ángulos de ataque antes de la entrada en pérdida. Para ello se modela una estructura alar 3D haciendo uso del software Fusion360 para después ser impreso mediante la técnica de impresión en resina para acabar analizando sus prestaciones con un estudio experimental en el túnel de viento subsónico. Dichos resultados se comparan con las prestaciones obtenidas de acuerdo al programa XFOIL basado en el método de los paneles. Se realiza un estudio parámetrico de dos modelos de generadores de vorticidad: modelo de geometría triangular y de geometría rectangular, variando la altura y la inclinación, con el objetivo de obtener el diseño más óptimo, el número total de variaciones realizadas son 20. La motivación de este estudio es obtener diseños alares que permita convertir a pequeños UAVs en aeronaves más maniobrables, alcanzando mayores ángulos de ataque, volando a bajo número de Reynolds.

[EN] This project aims to optimize the design of vorticity microgenerators to control the laminar-toturbulent transition on a NACA 2415 airfoil profile. These elements are added to the profile in order to achieve higher angles of attack before experiencing a stall. To accomplish this, a 3D wing structure is modeled using Fusion360 software and then printed using resin 3D printing techniques. The performance of the printed wing is then analyzed through experimental testing in a subsonic wind tunnel. These results are compared with the performance obtained using the XFOIL program, which is based on the panel method. A parametric study is conducted on two models of vorticity generators: a triangular geometry model and a rectangular geometry model, varying the height and inclination. The objective is to obtain the most optimal design, with a total of 20 variations being tested. The motivation behind this study is to obtain wing designs that enable small UAVs to be more maneuverable, achieving higher angles of attack, at low Reynolds numbers.