Cálculo del flujo potencial compresible alrededor de perfiles aerodinámicos

Abstract

El objetivo de este proyecto es el desarrollo de un programa mediante MATLAB que permita calcular el flujo alrededor de una superficie aerodinámica. Permite calcular mediante las coordenadas (x,y) de la superficie alar y el ángulo de ataque de la corriente incidente, la distribución de velocidades, las líneas isóbaras y las fuerzas de sustentación y resistencia características del perfil. En el desarrollo del programa se han tenido en cuenta las posibles variaciones de densidad del fluido por lo que se ha desarrollado un modelo de flujo potencial compresible a altos números de Reynolds en el cual los esfuerzos cortantes debidos a la viscosidad se consideran despreciables. Para ello se resuelve la ecuación de Laplace para el potencial de velocidad en un sistema de coordenadas adaptado a la geometría del perfil. A partir del potencial de velocidades se realiza el cálculo de las componentes de la velocidad en coordenadas cartesianas y las líneas de corriente. Teniendo en cuenta la ecuación de Bernoulli y las ecuaciones de gas isentrópico se obtiene el coeficiente de presión alrededor del perfil y las fuerzas de sustentación y resistencia. La comparación de los resultados obtenidos se realiza mediante del libro ‘Theory of wing sections’ donde se incluye un anexo con datos experimentales de los coeficientes aerodinámicos para diferentes perfiles.