Estudio del Flujo Turbulento sobre un Vehículo Estratosférico Mediante el Método de Elementos Finitos

Abstract

El interés en vehículos estratosféricos ha cobrado importancia debido la necesidad de transmisión de datos en zonas remotas o de difícil acceso. Los aeróstatos son una opción posible, aunque ala altitud de vuelo la densidad del aire es baja y es necesario un vehículo de gran volumen. La resistencia aerodinámica debe ser calculada con precisión para luego establecer los requerimientos de la planta propulsora. El objetivo de este trabajo es exponer los resultados obtenidos mediante simulaciones con el método de elementos finitos sobre cuerpos de simetría axial de relación longitud-diámetro igual a cuatro. Para ello se evaluaron dos tipos de geometría con el modelo "Shear Stress Transport" (F. Menter, 1994) para valores de Reynolds de 2,5e6. Uno de los cuerpos analizados fue una esferoide prolada (NACA Report No. 253) para validar el modelo utilizado. Posteriormente se extendió el análisis a un cilindro con extremos hemiesféricos, correspondiente a la geometría de interés. Se realizaron simulaciones en 2D de simetría axial para ambos cuerpos.