INVESTIGADORES
ROCCIA Bruno Antonio
congresos y reuniones científicas
Título:
Aerodinámica de alas batientes: Influencia del desprendimiento de vorticidad desde el borde de ataque
Autor/es:
BRUNO A. ROCCIA; SERGIO PREIDIKMAN; JULIO MASSA
Lugar:
Buenos Aires Capital
Reunión:
Congreso; IX Argentinian Congress on Computational Mechanics, MECOM 2010 CILAMCE 2010; 2010
Resumen:
En este trabajo se presenta el desarrollo de una herramienta de simulación numérica que
permite estudiar la aerodinámica no-lineal e inestacionaria asociada al complejo movimiento de las
alas de insectos y aves pequeñas.
El modelo aerodinámico adoptado en este esfuerzo es una versión modificada de la versión 3D del
unsteady vortex lattice, una generalización del conocido vortex lattice method, ampliamente
utilizado en flujos incompresibles y estacionarios. El modelo permite tener en cuenta el comportamiento
no-estacionario; las no-linealidades aerodinámicas asociadas con grandes ángulos de ataque y grandes
desplazamientos producto del movimiento del eje longitudinal de cada ala batiente; las deformaciones
estáticas; y flujos dominados por vorticidad.
En este trabajo se estudia la influencia del cuerpo del insecto y del desprendimiento de vorticidad
desde el borde de ataque de las alas en la generación de sustentación, para una configuración de vuelo
suspendido (hover). Estas influencias han sido propuestas por biólogos y zoólogos como las
responsables del notable incremento de las cargas aerodinámicas, producto del batimiento de las alas,
respecto de las que las teorías aerodinámicas estacionarias y lineales predicen. El movimiento de los
puntos ubicados sobre las alas se describe utilizando un modelo cinemático desarrollado con
anterioridad por los autores de este trabajo.
La combinación entre el modelo cinemático y el modelo aerodinámico, junto con un preprocesador para
generar la geometría del insecto, forman una herramienta computacional que permite: i) manipular
diferentes cinemáticas para el movimiento de las alas, ii) definir distintas geometrías para el insecto
(cabeza, tórax, abdomen y alas), iii) predecir el campo de movimiento del fluido alrededor de la estructura
del cuerpo y de las alas batientes, iv) estimar la distribución espacio-temporal de la vorticidad adherida al
cuerpo/alas del insecto, v) estimar la distribución de vorticidad y la topología de las estelas emitidas desde
los bordes filosos de las alas (incluyendo el borde de ataque), vi) predecir las cargas aerodinámicas
actuantes sobre éstas, y vii) tener en cuenta todas las posibles interferencias aerodinámicas.