Estudio de la estabilidad global de flujos laminares alrededor de perfiles NACA 0012

Abstract

Una aeronave que vuela en el seno de una corriente de aire moviéndose a una velocidad que forma un ángulo elevado con respecto a la corriente, es decir, un ángulo de ataque alto, puede experimentar la entrada en pérdida, momento en que la sustentación cae de forma súbita y puede perderse el control. Antes de llegar a este punto, el flujo de aire deja de ser estable, formándose vórtices y desprendiéndose la capa límite, entre otros fenómenos. A lo largo de la carrera, se estudian y detallan problemas en las que se suponen ángulos de ataque pequeños, con el objetivo de asegurar la estabilidad del flujo en todo momento. En este documento, se investigan perfiles aerodinámicos con diferentes ángulos de ataque, buscando el momento en que la corriente pasa a ser inestable, para conocer los rangos de trabajos que deben seguir con objeto a no producirse la entrada en pérdida, sirviendo de introducción a este campo de estudio. Se comparan soluciones de un perfil simétrico y uno asimétrico, así como los resultados en dos programas informáticos, MATLAB y ANSYS FLUENT, permitiendo conocer por primera vez este segundo software, ampliamente usado en el campo de la dinámica de fluidos computacional.

An aircraft flying within an airflow moving at a speed that forms a high angle to the airflow, i.e. a high angle of attack, may experience stall, where the lift suddenly decreases and control may be lost. Before reaching this point, the airflow is no longer stable, vortices are formed and the boundary layer is shed, among other phenomena. Throughout the course, problems where small angles of attack are assumed are studied and detailed, with the aim of ensuring the stability of the flow at all times. In this paper, airfoils with different angles of attack are investigated, looking for the moment when the flow becomes unstable, in order to know the working ranges that must be followed to avoid stall, serving as an introduction to this field of study. Solutions of a symmetrical and an asymmetrical profile are compared, as well as the results in two computer programs, MATLAB and ANSYS FLUENT, allowing to know for the first time this second software, widely used in the field of computational fluid dynamics.