Optimización de un diseño hélice – encastre para aviones dirigidos por control remoto

Abstract

[ES] Este trabajo estudia el diseño de una hélice y su encastre para aviones dirigidos a través de mandos. El diseño de la hélice comprende desde la selección de un perfil alar adecuado hasta el diseño de la geometría de las palas. Mediante el uso de softwares de dinámica de fluidos computacional, como Ansys, se optimizará el proceso. Una vez se tengan los cálculos correctos y el mejor perfil seleccionado, se procederá al diseño 3D mediante Fusion360. En el caso del encastre, el punto de conexión entre la hélice y el eje del motor es el parámetro más importante. Esta zona debe ser lo suficiente fuerte como para soportar las fuerzas y momentos que sean generadas por cada pala. Después de plantear el diseño del encastre, se utilizará el Método de Elementos Finitos (FEM) para demostrar que se satisfacen las condiciones de carga. Para la fabricación de la hélice se utilizará madera de haya y para el encastre se utilizará aluminio. Tras finalizar ambos productos, se realizará un test en un banco de ensayos y se comprobará que a bajas velocidades se satisfacen los requisitos establecidos en el enunciado

[EN] This assignment studies the design of a propeller and its fitting for controllable aircraft. The propeller design includes from the selection of a suitable airfoil to the design of the blade geometry. Using computational fluid dynamics software, such as Ansys, the process will be optimized. Once the correct calculations and the best airfoil is selected, the 3D design will be carried out using Fusion360. In the case of the hub, the connection point between the propeller and the motor shaft is the most important parameter. This area must be strong enough to withstand the forces and moments generated by each blade. After the design of the socket is considered, the Finite Element Method (FEM) will be used to demonstrate that the loading conditions are satisfied. Beech wood will be used to manufacture the propeller and aluminum will be used for the socket. After finishing both products, a test will be carried out on a test bench and it will be verified that at low speeds the requirements set out in the statement are satisfied