Estudio aerodinámico del primer modelo de planeador de G. Cayley (1804)

Abstract

Será objeto de estudio en este trabajo final de grado, el modelo de planeador realizado por Sir George Cayley en 1804. Inicialmente, se realizará una breve introducción de las aportaciones de Cayley en el marco aerodinámico. A continuación, se realizará un estudio de la evolución teórico-temporal de los modelos de estudio de la aerodinámica, con inicio en el siglo XVII a través de la teoría de Newton, la condición de Kutta-Joukowski, el modelo aerodinámico de Prandtl, la teoría de Robert.T.Jones y la teoría potencial tridimensional, hasta llegar a las nuevas tecnologías como el cálculo computacional CFD. Será a partir de este momento cuando el estudio se centre en el proceso computacional, partiendo desde la realización de la geometría, pasando por la creación de diversas mallas, la realización de un estudio de independencia de malla, el cálculo y el postprocesado. Por último se realizarán diversos estudios que analizarán la variación del centro de presiones con respecto al ángulo de ataque, se demostrará la teoría afirmada por Robert.T.Jones mediante los resultados obtenidos en el cálculo CFD, se estudiará la influencia de la deflexión del empenaje en el comportamiento aerodinámico global del planeador, así como la influencia de la velocidad. Por otra parte también será objeto de este trabajo fin de grado, la evolución del coeficiente de sustentación dependiente del ángulo de ataque mediante tres teorías diferentes. Y, por último se analizarán dos configuraciones concretas del planeador, las cuales poseen características únicas y atractivas que complementarán los estudios llevados a cabo por Cayley.