Análisis aerodinámico de los alabes de un cohete transportador en cfd

Simple item page
dc.contributor.advisorJaramillo Ibarra, Julian Ernesto
dc.contributor.advisorGuida, Domenico
dc.contributor.authorGarcia Rodriguez, Luis Fernando
dc.date.accessioned2024-03-03T23:28:41Z
dc.date.available2017
dc.date.available2024-03-03T23:28:41Z
dc.date.created2017
dc.date.issued2017
dc.description.abstractLa caracterización aerodinámica de una ala modificada tiene un alto impacto económico y ambiental debido a que una reducción del arrastre del 1% puede ahorrar hasta litros de combustible y evitar [kg] de emisiones de carbón al año en la industria aeroespacial. Un cohete transportador es usado para llevar pequeñas cargas desde la tierra al espacio y su vuelo se enfrenta a recirculaciones que tienden a desviar al cohete de su órbita. Para contrarestar este efecto, la presente investigación analiza un nuevo diseño de un ala que incluye un mecanismo de direccionamiento de vuelo. Primero se valida la implementación del solver en OpenFOAM al realizar una simulación 2D estacionaria del perfil aeordinámico NACA0012 bajo las condiciones de flujo altas subsónicas de interés: Mach de 0.5 y . Sus resultados son comparados con de 20% y desviación estándar de 0,15 en los resultados. Después se caracteriza el diseño 3D total de la nueva ala y se comparan sus resultados con los de otra simulación en la que no se incluye el mecanismo. Esto permite determinar que bajo un ángulo de ataque, , la distribución del coeficiente de presión del diseño total del ala aumenta en un 221% por el mecanismo de direccionamiento. Además, la caracterización aerodinámica del ala sin el mecanismo se describe por su y un y el diseño total genera un y un , lo cual indica que el mecanismo de direccionamiento disminuye la eficiencia aerodinámica en un 53.7%. Ante esta pérdida de eficiencia, se debe caracterizar el consumo de combustible al independizar la estabilidad aerodinámica del motor del cohete con el uso de esta ala.
dc.description.abstractenglishThe aerodynamic characterization of a modified wing has significant economic and environmental impact in the aerospace industry: a drag reduction of 1% could save up to fuel liters and avoid [kg] of C02 per year. A carrier rocket is use to take a payload up to the space, e.g. satellites or suborbital sounding rockets, and it faces turbulence recirculation of the air that tends to bit. To mitigate this effect, the current research analyze a new foldable fin design, which includes a new airfoil and an orbit mechanism. At first, the OpenFOAM solver implementation is validate with a stationary, 2D, CFD modeling of the NACA0012 airfoil under the flow conditions of interest: Mach de 0.5 y . Its results are compared with experimental tests from the literature - turbulence model: an average difference of 20% and 0.15 of standard deviation. After that, a 3D modeling is developed for the new foldable sweep fin and its results are compared with another modeling of the same fin without the orbit mechanism. This lets to know that under an attack angle () of , the pressure coefficient distribution of the whole wing raises up to 221% by the orbit mechanism. Besides the aerodynamic characterization of the fin is described by the and a and the total design generates a and a , concluding that the modification on the fin decreases its aerodynamic efficiency by 53,7%. Due to the decrease of the aerodynamic efficiency, the fuel consumption should be characterized after proposing the independence of the aerodynamic stability of the rocket engine by using the new foldable fin.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Mecánica
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/37149
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectAerodinámica
dc.subjectAla
dc.subjectCohete
dc.subjectSimulación
dc.subjectCfd
dc.subjectSubsónico.
dc.subject.keywordAerodynamic
dc.subject.keywordAirfoil
dc.subject.keywordFin
dc.subject.keywordRocket
dc.subject.keywordModelling
dc.subject.keywordSubsonic
dc.subject.keywordCfd.
dc.titleAnálisis aerodinámico de los alabes de un cohete transportador en cfd
dc.title.englishAerodynamic analysis of a new foldable fin for a carrier rocket through cfd modelling
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Name:
Carta de autorización.pdf
Size:
202.77 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
9.11 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Nota de proyecto.pdf
Size:
138.41 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
Maestría en Ingeniería Mecánica