Análisis computacional de la influencia del flujo sobre el ala en el estabilizador horizontal

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i1.46510

Palabras clave:

Conjunto ala-cola, OpenFOAM, ParaView, SAE AeroDesign, Educación

Resumen

En el contexto del diseño de aeronaves, especialmente en competiciones como SAE AeroDesign, las simulaciones CFD son esenciales para predecir el comportamiento del flujo alrededor de superficies aerodinámicas, contribuyendo a mejorar la eficiencia de la aeronave. Este estudio analizó la posición relativa entre el ala y el estabilizador horizontal de una aeronave en tres configuraciones de conjunto ala-cola, evaluando los impactos del desplazamiento vertical y horizontal de la cola en los coeficientes de sustentación, resistencia y momento. La metodología empleada utilizó cuatro software libres: FreeCAD para el modelado geométrico de los perfiles aerodinámicos CH10SM y NACA 0012, Salome-Meca® para la generación de mallas no estructuradas, OpenFOAM® para simulaciones y ParaView para el postprocesamiento. El análisis de los campos de vorticidad reveló, cualitativamente, la configuración que minimiza la interferencia del flujo del ala sobre la cola, y la evaluación de los coeficientes aerodinámicos confirmó, cuantitativamente, que la configuración posicionada fuera de la estela del vórtice presentó los mejores resultados. El enfoque con mallas no estructuradas y software libre demostró ser eficaz y accesible para simulaciones aerodinámicas, con un impacto directo en el desarrollo de aeronaves.

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Biografía del autor/a

  • Arthur Inácio Santos Silveira, Universidade Federal de Goiás

    Estudiante de Ingeniería Mecánica de la Universidad Federal de Goiás (UFG), con licenciatura en curso. Realizó sus estudios secundarios en la Escuela de Policía Militar, Unidad Carlos Cunha Filho, donde fue reconocido como “Estudiante de Honor” durante sus años de enseñanza primaria y secundaria. Durante su formación académica, realizó una iniciación científica en Dinámica de Fluidos Computacional, enfocándose en el diseño de estabilizadores horizontales para pequeñas aeronaves. Actualmente es co-capitán del proyecto de ampliación “Aerodactyl UFG AeroDesign” y forma parte del núcleo de Control y Estabilidad, donde mejoró sus conocimientos en ingeniería aeronáutica, especialmente en el área de estabilidad estática de aeronaves. Sus intereses académicos abarcan la ingeniería aeronáutica y aeroespacial, con énfasis en el control, la estabilidad y la optimización de aeronaves. http://lattes.cnpq.br/1982540484433137

  • Guilherme Henrique Moura Guimarães, Universidade Federal de Goiás

    Académico de Ingeniería Mecánica por la Universidad Federal de Goiás (UFG), con sólida experiencia en proyectos de investigación y extensión enfocados en el área aeronáutica. Fue becario en el Programa de Iniciación Tecnológica (IT), donde trabajó en el desarrollo de alas para aeronaves de pequeño porte, aplicando simulaciones numéricas y software de acceso libre para el análisis de flujos de aire y la fabricación de componentes aerodinámicos. Actualmente, es becario de Iniciación Científica (IC), dedicándose a la optimización de alas para aeronaves de carga. En el proyecto de extensión "Aerodactyl UFG Aerodesign", desempeña la función de coordinador del área de aerodinámica, liderando al equipo en estudios de rendimiento aerodinámico y modelado computacional. Sus intereses académicos abarcan tanto la industria aeronáutica como la automotriz, con un enfoque en soluciones tecnológicas innovadoras y eficientes. Su experiencia refleja un fuerte compromiso con el avance científico y el desarrollo de tecnologías sostenibles. http://lattes.cnpq.br/2818381497968048

  • Felipe Pamplona Mariano, Universidade Federal de Goiás

    Posee grado (2005), maestría (2007) y doctorado (2011) en Ingeniería Mecánica por la Universidad Federal de Uberlândia (UFU). Actualmente es docente en la Universidad Federal de Goiás (UFG), participando en los cursos de grado y posgrado en Ingeniería Mecánica (PPGMEC) y en Ingeniería Ambiental y Sanitaria (PPGEAS). Tiene experiencia en el área de Ingeniería Mecánica, con énfasis en Mecánica de Fluidos, trabajando principalmente en los siguientes temas: Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), Métodos Numéricos, Energía Eólica e Interacción Fluido-Estructura. http://lattes.cnpq.br/4538460201961283

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Publicado

2025-03-11

Número

Sección

INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

Cómo citar

Silveira, A. I. S., Guimarães, G. H. M., & Mariano, F. P. (2025). Análisis computacional de la influencia del flujo sobre el ala en el estabilizador horizontal. Brazilian Journal of Production Engineering, 11(1), 307-326. https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i1.46510

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