Modelo de túnel de viento de lámina de aire:
Diseño y fabricación de un modelo de túnel de viento aerodinámico con fines educativos e implementación de metodologÃa de prueba.
Este proyecto fue realizado para el Motor & Sport Institute (MSI) de Madrid donde imparten un Máster en Ciencias de la IngenierÃa de Automovilismo. Como parte del programa, enseñan aerodinámica externa y CFD especializándose en autos de carreras. La clase incluye una prueba experimental en un túnel de viento donde los estudiantes reciben una visión directa de cómo funciona el circuito de diseño aerodinámico en la Fórmula 1. El proyecto involucró el diseño de un modelo de túnel de viento para una prueba práctica destinada a enseñar a los estudiantes los fundamentos de la aerodinámica en los deportes de motor. . Como parte del proyecto era necesario utilizar las herramientas disponibles en el MSI pero también asegurarse de que todo el equipamiento del túnel de viento funcionaba correctamente.
Se decidió diseñar un ala aerodinámica modular pero realizada con técnicas de fabricación de Fórmula 1. En este caso, la vela se fabricó con impresión SLA 3D, un proceso de creación rápida de prototipos con aditivos de resina (para más información visite este enlace. El perfil aerodinámico tiene un enrutamiento interno para 16 tomas de presión que permiten medir la presión estática a lo largo y a lo largo del ala. Fue diseñado como un sistema modular que permite diferentes formas de perfil aerodinámico externo y geometrÃas de placa de extremo. El soporte tuvo que fabricarse con las capacidades de mecanizado existentes del instituto para mantener bajos los costos, pero asegurándose de que permitiera diferentes posiciones de altura y diferentes ángulos de ataque del perfil aerodinámico, manteniendo tolerancias precisas para la plataforma.
Como parte del proyecto, el perfil aerodinámico se simuló en CFD utilizando XFlow, un software proporcionado por Dassault Systems, socio de software de MSI. El software utiliza el método Lattice Boltzman (LBM) basado en partÃculas para predecir el comportamiento del flujo y, en este caso, el rendimiento del perfil aerodinámico dentro del túnel de viento (para obtener más información, visite este enlace .
Los resultados mostraron un buen desempeño y el comportamiento esperado para la prueba práctica. El ala se diseñó para que se detuviera en ciertas condiciones y se volviera a colocar en ciertas condiciones para mostrar a los estudiantes la influencia del número de Reynolds, el grosor de la capa lÃmite, etc.
Montaje funcional en el interior del túnel de viento.
Para asegurarse de que el túnel de viento funcionaba correctamente, todos los sensores se revisaron y se volvieron a calibrar cuando fue necesario. Durante esta etapa, se encontró que la celda de carga no estaba funcionando adecuadamente para las condiciones de la prueba, por lo tanto, se obtuvo una nueva configuración de calibración de acuerdo con el fabricante de la celda de carga. Esta nueva calibración se implementó en los cálculos de carga a través de un código Python como parte de la salida del análisis de datos.