Estudio de las fuerzas aerodinámicas en cuerpos sencillos para aplicaciones didácticas

Abstract

El objetivo principal de este trabajo es ampliar los contenidos de la práctica detallada en la sección de Precedentes. Dicha práctica contiene solamente un estudio experimental limitado, ya que el rango de número de Reynolds en el que se permite hacer medidas es relativamente pequeño, y se quiere establecer un modelo teórico y un ensayo experimental en laboratorio a partir de las geometrías utilizadas en la práctica ya mencionada para mejorar la didáctica de asignaturas relacionadas con la mecánica de fluidos. Estos dos estudios mencionados constituyen los objetivos secundarios de este proyecto y se comprobará la validez de los resultados de los mismos con referencias experimentales de bibliografía presentes en [2]. Otro propósito es el de determinar cómo afecta la rugosidad de la superficie a la capa límite del flujo y, por tanto, a la resistencia aerodinámica que se crea alrededor del cuerpo teniendo en cuenta aspectos cualitativos como la variación de la estela turbulenta. Para ello se incluye en la selección de figuras ya mencionada una nueva esfera con una cierta rugosidad superficial. Asimismo, se pretende definir el papel del patrón de orificios de la superficie de una pelota de golf en la aerodinámica de esta figura incluyendo dicha geometría en el estudio teórico del proyecto. Por último, un nuevo objetivo dentro del proyecto es comprobar la validez y precisión de los modelos de turbulencia RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) a la hora de modelizar el cambio progresivo del coeficiente de resistencia en función del número de Reynolds del flujo y fenómenos aerodinámicos tales como la súbita variación que éste experimenta en el instante en el que la capa límite pasa de ser laminar a ser turbulenta.