Integración de pilas de combustible para propulsión en una aeronave

Abstract

El presente trabajo pretende realizar el diseño teórico y la simulación numérica del sistema de potencia de una aeronave. Los datos de partida del sistema vienen limitados por su pertenencia a un proyecto de diseño global de una aeronave tilt-rotor llevada a cabo por un grupo de distintos departamentos de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla. El procedimiento seguido para la realización de las diversas partes del trabajo sigue un orden lógico, primero se realizan cálculos teóricos básicos y los desarrollos necesarios para obtener los datos de partida que se introducen en la simulación numérica. Esta simulación numérica exige el modelado del sistema de potencia mediante el software Simulink®, parte del entorno de programación MatLab®. Obtenido el modelo, se pretende diseñar el control interno del sistema para hacer frente a las exigencias marcadas por las especificaciones que se espera que cumpla la aeronave. El conjunto del modelo permite realizar cambios en su configuración y poder seguir un proceso de optimización, mediante diversas pruebas y simulaciones, que permiten un ajuste de los distintos bloques del modelo. Es necesario destacar que estos bloques modelan subsistemas disponibles en el mercado mediante el uso de las especificaciones de producto que distintas empresas ofertan en sus catálogos actualmente. Se intenta no perder de vista el objetivo final del trabajo, servir como apoyo a una implementación real del sistema de producción de potencia de forma estable para una aeronave, lo que sirve para tomar diversas elecciones durante el estudio.

In this project it is designed and numerically simulated the power train system of an aerial vehicle. It is part of a bigger project that is being developed by the Escuela Técnica Superior de Ingeniería, Universidad de Sevilla. This major project is about the construction of a tilt-rotor autonomous airplane. At first, it is calculated the basic theoretical data that are necessary for the numerical simulation. The data are added to a model software which shapes the power train system performance. This software is programmed with Simulink®, that is a part of Matlab® software package. It is designed the internal control of the power train system to make the airplane execute all performance specifications, using the theoretical initial data and the software model. The model is changed during the development of the project to optimize and set the parameters of the different Simulink blocks. It is necessary to emphasize that the blocks represent real subsystems on sale and the parameters are extracted from different companies data sheets. This project has to prove the viability of the real implementation of the power train system on the tilt-rotor airplane. This target is important to be remember on choice situations during the project.