INVESTIGADORES
ROCCIA bruno antonio
congresos y reuniones científicas
Título:
Implementación de un modelo no-lineal e inestacionario para estudiar la aerodinámica de un micro-vehículo aéreo en hover
Autor/es:
BRUNO A. ROCCIA; SERGIO PREIDIKMAN; JULIO MASSA
Lugar:
San Juan
Reunión:
Congreso; 2 Congreso Argentino de Ingeniería Mecánica, CAIM 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. La cinemática del vuelo natural involucra, simultáneamente, movimientos hacia abajo y hacia
arriba, rotaciones, oscilaciones y cambios significativos en el ángulo de ataque efectivo del ala.
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; las deformaciones estáticas; y flujos dominados
por vorticidad.
En este trabajo se analiza la influencia del cuerpo del insecto en la determinación de la fuerza de sustentación,
para diferentes configuraciones de vuelo suspendido (hover) con y sin la presencia de una corriente de aire
en una dirección arbitraria. La cinemática utilizada para prescribir el movimiento de las alas fue la
desarrollada por Dickinson para mover un robot dinámicamente escalado (Robofly).
La combinación del modelo cinemático con el modelo aerodinámico, junto con un pre-procesador para generar
en forma paramétrica la geometría del insecto (cuerpo y alas), conforman una herramienta computacional
que permite: utilizar diferentes cinemáticas para el movimiento de las alas, definir en forma interactiva distintas
geometrías para el insecto, predecir el campo de movimiento del fluido alrededor de la estructura del cuerpo y
de las alas batientes, estimar la distribución espacio-temporal de la vorticidad adherida al cuerpo/alas del insecto,
estimar la distribución de vorticidad y forma de las estelas emitidas desde los bordes filosos de las alas,
predecir las cargas aerodinámicas actuantes sobre éstas, y tener en cuenta todas las posibles interferencias
aerodinámicas.