Diseño y análisis aerodinámico del rotor de una turbina RAT de un avión comercial

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dc.contributor.authorBolaños Vera, Miguel Ángel
dc.contributor.codirectorDurazo Romero, Emmanuel Santiago
dc.contributor.directorOrtiz Pérez, Alejandro Sebastián
dc.coverage.placeofpublicationMexicali, Baja California.
dc.date.accessioned2025-09-09T02:39:11Z
dc.date.available2025-09-09T02:39:11Z
dc.date.created2024
dc.degree.deparmentUniversidad Autónoma de Baja California, Facultad de Ingeniería
dc.degree.grantorTesis Doctorado / doctoral Thesis.
dc.degree.nameMaestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería
dc.description.abstractLa turbina eólica RAT (Ram Air Turbine), es un pequeño aerogenerador quefunciona únicamente en casos de emergencia cuando los motores de la aeronave dejande funcionar de manera adecuada y no generan la energía necesaria. La RAT funcionacomúnmente a una velocidad mínima de 41 m/s generando arriba de 5 kW, por debajode esa velocidad no produce la energía necesaria para mover las superficies de control dela aeronave y equipos de emergencia. Así pues, un aumento en la generación de poten-cia a baja velocidad significaría mayor tiempo de control de la aeronave para el piloto.El desarrollo de la presente investigación contribuye a la mejora del rendimiento de lasturbinas RAT. Para esto se utilizaron herramientas como la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), el Diseño Asistido por Computadora (CAD) y sistemas de programaciónmatemática.Primero se realizó el diseño de una turbina RAT comercial, el cual está basado en las condiciones de funcionamiento conocidas de esta clase de aerogeneradores ycon ayuda de la teoría se plantee un primer diseño que cumpliera con el rendimientoesperado. La pala se dividió en tres diferentes secciones las cuales cuentan con diferentescaracterísticas aerodinámicas y se seleccionaron los mejores perfiles alares para cada sección. Los diseños generados fueron analizados a una velocidad mínima de funcionamiento(41 m/s) y los diseños preseleccionados se estudiaron a otras velocidades criticas (81 y251 m/s). Seleccionado el diseño que genera mayor potencia a baja velocidad como elmejor, aumentando así el rango de funcionamiento de la RAT propuesta.La teoría BEM (Blade Element Momentum) y la simulación CFD fueronutilizados para el análisis del diseño inicial, entonces validando estos resultados con elprograma de acceso abierto Qblade. Para la teoría BEM se realizó un código computacional que permite obtener el diseño optimo del aerogenerador y predice el rendimientodel mismo, fue necesaria la adición de la metodología Viterna para el análisis de perfiles alares. 50 diseños fueron propuestos intercambiando el uso de los perfiles alares en las diferentes secciones de la pala de manera estratégica. Los diseños fueron analizadosmediante CFD, utilizando el rotor completo y el modelo de turbulencia SST k − ω. Seselecciono el diseño optimo que generara mayor potencia a menor velocidad de funciona-miento, logrando una optimización de 23% ampliando el rango de funcionamiento de la RAT.
dc.format.extent103 p.
dc.format.mimetypepdf
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12930/12673
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Autónoma de Baja California.
dc.relation.urlhttps://drive.google.com/file/d/1BoOm0hMYJl-WvWztIw1u9UfKKFWCtRDZ/view?usp=sharing
dc.rightsopenAccess
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4
dc.subjectAviones Motores Diseño y construcción||Tesis y disertaciones académicas||lemb||Aviones||Motores||Manuales, etc||Tesis y disertaciones académicas||lemb||Motores de combustión interna||Tesis y disertaciones académicas||lemb
dc.subject.lccTL701 B66 2024
dc.titleDiseño y análisis aerodinámico del rotor de una turbina RAT de un avión comercial
dc.uabc.bibliographycNoteIncluye referencias bibliográficas
dc.uabc.bilbiotecaMEXICALI
dc.uabc.identifier269087
dc.uabc.numInventarioMXL125172
dc.uabc.typeMaterialTESIS
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