Estudio de la precisión de varios modelos de turbulencia en la aplicación a perfiles aerodinámicos

[ES]El objetivo principal de este proyecto se centra en modelizar correctamente la capa límite sobre el perfil alar donde se produce la transición del régimen laminar al régimen transitorio. Como objetivo secundario se encuentra el afianzamiento de las bases teóricas de mecánica de fluidos obtenidas en la escuela y la adquisición de más conocimientos relacionados con la aerodinámica, concretamente con la capa límite. En una primera parte se tratarán los conceptos generales de los perfiles alares y se hará una breve introducción a los distintos tipos de mallado existentes. También se explicará el concepto de capa límite y todo lo relacionado con ella. A continuación, se establecerán los criterios de selección del modelo de turbulencia más adecuado y se mostrarán los resultados obtenidos de los distintos tipos de modelos de turbulencia anteriormente mencionados. Una vez seleccionado un modelo de turbulencia se profundizará en su estudio, aplicándolo a varios perfiles NACA. Se analizarán los resultados obtenidos y los errores y se buscarán posibles soluciones. Finalmente, se procederá a sacar las conclusiones del modelo escogido y se comparará con una serie de ensayos experimentales con objeto de poder validarlo.

[EU]Proiektu honen helburu nagusia muga geruza profil aerodinamikoan zuzen modelatzea da, non erregimen laminarraren trantsizioa erregimen iragankorrean gertatzen den. Bigarren mailako helburuak ikastetxean lortutako fluido mekanika oinarri teorikoak sendotzea eta aerodinamikarekin erlazionatutako kontzeptu gehiago lortzea, geruza limitearekin zehazki, dira. Lehenengo atalean profil aerodinamikoen kontzeptu orokorrak eztabaidatuko dira eta mallado mota ezberdinei buruz sarrera labur bat egingo da. Muga geruza kontzeptua eta harekin erlazionatutako guztia azalduko da baita ere. Ondoren, turbulentzia modelo egokienaren aukeraketa irizpideak ezarrituko dira eta lehen aipatutako turbulentzia modeloetako mota ezberdinetatik lortutako emaitzak erakutsiko dira. Behin turbulentzia modelo bat aukeratuta bere ikerketan sakonduko da, hura hainbat NACA profiletara aplikatuz. Lortutako emaitzak eta akatsak aztertuko dira eta izan daitekeen konponbideak bilatuko dira. Azkenik, aukeratutako modeloaren ondorioak ateratzeari ekingo zaio eta saiakera esperimental sail batekin konparatuko da, hura baliozkotu ahal izateko asmoz.

[EN]The main objective of this project is to modelize correctly the boundary layer of the airfoil where takes place the transition from laminar to turbulent flow. As a secondary objective there is the strengthening of the theoretical basis of the fluid mechanics learned in the university, along with the acquirement of knowledge related with aerodynamics, more specifically with the boundary layer. In the first part the general concepts of the airfoils are discussed and there will be a brief introduction to the different types of existing mesh. The concept of boundary layer will be explained and everything about it as well. Next, the selection of criteria for the most appropriate turbulence model is established and the results of various types of turbulence models are shown above. Once selected turbulence model will deepen in its study by applying it to several NACA profiles. The results will be analyzed and the errors and possible solutions will be sought. Finally, we shall draw conclusions on the model chosen and compared with a series of experimental tests to validate it.