Simulación numérica de algunos modelos de turbulencia con aplicaciones a la aerodinámica de vehículos

Abstract

El trabajo surge por la inquietud de comprender el comportamiento del flujo de aire a través de los perfiles aerodinámicos, así como el interés de conocer los métodos matemáticos que hay detrás de ello. Este interés nació hace muchos años a través de la Fórmula 1, la aerodinámica y las matemáticas que rodeaban esta competición tan mediática. La motivación del proyecto reside en la posibilidad de acercarnos al trabajo realizado por algunos de estos ingenieros, a través del empleo de diferentes softwares y la obtención de resultados a través de una geometría consistente en un perfil aerodinámico en 2D, es decir, la sección transversal del ala de un avión, un álabe o un alerón de un Fórmula 1, por ejemplo. Los objetivos del proyecto son diversos e incumben principalmente a dos ramas como son las matemáticas y la aerodinámica. Podemos resumir los principales objetivos del proyecto en: 1. Conocimiento y comprensión de los principales métodos matemáticos para la resolución de problemas aplicados a la ingeniería y más concretamente a la aerodinámica. 2. Conocimiento y comprensión de los distintos modelos de turbulencia utilizados para el cierre del sistema de ecuaciones de Reynolds. 3. Uso de diferentes softwares de simulación numérica, para una vez aprendido el manejo del programa, resolver los problemas propuestos: Geometría, configuración, creación de mallado, resolución numérica e interpretación de los resultados. También se pretende obtener resultados coherentes con la simulación realizada, así como similares a los resultados teóricos. 4. Comprensión del flujo de aire a través de perfiles aerodinámicos. Para lo cual estudiaremos las principales ecuaciones y principios que modelan la aerodinámica.