Análisis aerodinámico del modelo de aeronave CRM-HL de la NASA mediante mecánica de fluidos computacional

Abstract

[ES] En el Trabajo de Fin de Grado expuesto, se presenta un estudio aerodinámico del Common Research Model High Lift (CRM-HL) de la NASA. Se ha realizado este estudio mediante la mecánica de fluidos computacional (CFD) y validando los resultados obtenidos con los datos experimentales proporcionados por los High Lift Prediction Workshops de la AIAA. Con la base bibliográfica proporcionada por el HLPW-4, destacando geometrías y datos experimentales, se pretende mediante el uso de CFD realizar el análisis aerodinámico del CRM-HL. Este es un modelo de avión en configuración de alta sustentación, es decir, contando con dispositivos hipersustentadores. Se establecerán las condiciones adecuadas, buscando realizar un exhaustivo análisis en régimen subsónico bajo. Para así cuantificar las fuerzas y momentos aerodinámicos en las maniobras de despegue y aterrizaje, siendo estas las fases más críticas en un vuelo. Se tendrán en cuenta diferentes supuestos de estudio, de forma que se puedan estudiar las condiciones de ensayo en túnel de viento y las del vuelo en condiciones normales de flujo libre. Los resultados serán comparados entre sí y validados, cerrando el trabajo con las conclusiones y aprendizaje del estudio.

[EN] This End of Degree Project, presents an aerodynamic analysis involving the NASA Common Research Model High Lift (CRM-HL). It has been carried out thanks to the multiple advantages computational fluid mechanics provides. All results obtained have been validated with the experimental data extracted from the High Lift Prediction Workshops organised by AIAA. Having HLPW-4 as the bibliographic source, the intention is to carry out a valuable aerodynamic investigation of the CRM-HL. This test model is characterized for its high lift configuration, as high lift devices such as flaps and slats are part of it. Due to the mentioned configuration the target is to carry out the analysis in subsonic conditions. Therefore, aerodynamic forces and moments could be accurately quantified for the take-off and landing stages of a flight, being these the most critical ones. Different flight assumptions will be studied, in order to, analyse conditions that are faced in wind tunnel tests as well as normal atmospheric conditions an aircraft faces in its day-to-day. Results obtained will be precisely compared and validated, closing the study with its conclusions and learnings.