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Título
Reproducción de un modelo de hélice y su caracterización, mediante modelos de elemento de pala y de ensayos a escala
Autor
Director/es
Facultad/Centro
Área de conocimiento
Titulación
- Máster Universitario en Ingeniería Aeronáutica
Cita Bibliográfica
Pérez Morales , J.J. (2023). Reproducción de un modelo de hélice y su caracterización, mediante modelos de elemento de pala y de ensayos a escala. [Trabajo de fin de Máster, Universidad de León]
Fecha
2023-09
Resumen
[ES] El objetivo de este trabajo es la reproducción física de un modelo de hélice a partir de la información disponible para determinar sus prestaciones propulsivas en un modelo teórico basado en la teoría combinada BEMT para régimen subsónico compresible y en un modelo de ensayos en régimen subsónico incompresible a escala conseguido mediante la impresión 3D. Ambos enfoques deben concurrir en los mismos resultados. El modelo BEMT incorpora un modelo incompresible a escala real, uno compresible a escala real y otro incompresible a escala reducida. Se dispone de información geométrica relativa a las palas, e indicaciones respecto a la forma de puntas de pala y buje. Esta información se usará para reconstruir la hélice en software matemático. Posteriormente, ese diseño valdrá tanto para la generación del modelo teórico como para el modelo práctico de ensayos. El modelo teórico utiliza estimaciones aerodinámicas 2D provenientes del modelo potencial de malla de torbellinos incluido en XFLR5 y aparte incorpora correcciones por compresibilidad para los parámetros aerodinámicos. El modelo práctico cuenta con algunas modificaciones menores que permiten su fabricación y ensayo, como el ensanchamiento y suavizado de los perfiles o la extracción de material en el buje para conseguir una unión mecánica entre palas. Tras ensayar el modelo práctico y ejecutado el modelo teórico, se compararán ambos modelos en términos de los parámetros propulsivos adimensionales de coeficiente de empuje, coeficiente de potencia y rendimiento propulsivo. [EN] The objective of the present work is to reproduce an airscrew model from the information available in order to determine its propulsive properties based on both a subsonic, compressible, combined BEMT-theory based model and a subsonic, incompressible, scaled-down, trial model obtained via 3D printing. Both approaches should concur in results. The BEMT model will consider a full-scale incompressible model, a full-scale compressible model and a scaled-down incompressible model. Given the geometric information available on the propeller blades and well-oriented indications on the blade tips and boss section shapes, a geometrical model is built on a mathematical software. Said model will be used to run the BEMT model and print the trial model. The BEMT model uses 2D aerodynamic estimations from the vortex lattice potential model implemented in XFLR5 and compressibility corrections to certain aerodynamic parameters. The trial model has undergone minor changes to allow its making and use, such as the thickening and smoothing of the blades’ surface and the machining of the boss area to allow for a mechanical union. After testing both models, they are compared via their nondimensional propulsive parameters: the thrust and power coefficients and propulsive efficiency.
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Trabajo final de Máster