Tesis EP Ingeniería Mecánica de Fluidos

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    Análisis aerodinámico del perfil Wortmann FX 60-126 empleado en una turbina eólica y comprobación del coeficiente de potencia mediante modelos analíticos y métodos numéricos
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Mendoza Gomero, Luis Manuel; Ormeño Valeriano, Miguel Ángel
    Consiste en el análisis aerodinámico de la turbina eólica Waira 12, proporcionada por la empresa Waira Energía SAC, y del perfil aerodinámico Wortmann FX 60-126 empleado en la generación de la pala. Diversos estudios realizados a nivel nacional sobre turbinas eólicas han resultado en diferentes valores de potencia mediante modelos analíticos y métodos numéricos, es por ello que en esta investigación se describe en primera instancia el proceso de análisis de los coeficientes aerodinámicos del perfil Wortmann FX 60-126. Para ello hacemos usos de modelos analitícos-númericos (XFoil) y herramientas computacionales (Ansys-CFX) para contrastar los coeficientes aerodinámicos obtenidos con los experimentales proporcionados por el Instituto de Aerodinámica y Gasdinámica de la Universidad de Sttutgart. Luego se genera y valida el código propio (Python) elaborado en base a la teoría de BEM (Blade Element Momentum) para el an´alisis de la turbina eólica. Posteriormente, haciendo uso de las fuentes aerodinámicas del perfil y de las condiciones de operación y geometría de la pala obtenemos la potencia y el empuje que genera el Waira 12. Una vez obtenidos los valores de potencia y empuje proveniente del modelo analítico-numérico, se procede a realizar el modelado del rotor de la turbina eólica y posterior a ello su simulación fluidodinámica computacional (Ansys-CFX), donde en última instancia se realiza la verificación y validación de los parámetros obtenidos mediante los métodos analíticos y numéricos.
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    Cálculo aerodinámico y simulación fluidodinámica de un álabe de compresor axial para un turborreactor
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2019) Mendoza Montalvo, Jimmy; Ormeño Valeriano, Miguel Ángel
    Explica la metodología del diseño fluidodinámico de un álabe rotor y estator de una etapa del compresor axial. Se consideró el perfil DCA como base para el diseño tridimensional del cada álabe. Este diseño es evaluado utilizando la dinámica de fluidos computacional (CFD, por sus siglas en inglés), la cual confirma la eficacia del diseño presentado. La eficiencia isoentrópica de compresión obtenida mediante simulación numérica fue de 86.20%, el cual se debe, principalmente, a la selección del tipo de perfil. Se incluye, además, la curva de desempeño de la etapa diseñada para una misma velocidad rotacional. El presente documento de tesis finaliza estableciendo las conclusiones del tema y planteando los trabajos futuros.
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    Método de Lighthill para la generación de perfiles aerodinámicos
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2006) Guevara Barrantes, Luis Alfonso; Vargas Roncal, Elmer Raúl
    En vista de que estamos escasos en este campo; con escasez de papers, artículos, publicaciones, y que en las bibliotecas se encuentra muy poco, el objetivo de este trabajo es llenar ese vacío, no hay así nomás una tesis de ésta naturaleza, que profundice el estudio analítico de este caso aerodinámico para plasmar físicamente resultados de su análisis y dar respuestas a diversas incógnitas que se generan en el investigador. Este trabajo servirá de ayuda y como medio de consulta para mis amigos, compañeros de promoción, y para enriquecer la fecunda producción de investigaciones en mi amada escuela de INGENIERÍA MECANICA DE FLUIDOS, de la Facultad de Ciencias Físicas y para el enriquecimiento de nuestra querida Universidad es que me permito desarrollar este método que puede servir para el curso de aerodinámica de otras universidades.
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    Simulación fluidodinámica alrededor de un perfil NACA mediante el método de volúmenes finitos
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2006) Guillermo Navarro, Juan José; Ormeño Valeriano, Miguel Ángel
    Este trabajo de iniciación científica consiste en el análisis fluidodinámico sobre un perfil NACA 0012 utilizando simulación numérica, específicamente la técnica de los volúmenes finitos. Se busca con esto determinar características como campo de velocidades, presión, temperatura, etc., en diferentes condiciones. El presente trabajo, propone la solución numérica de las ecuaciones que gobiernan un flujo de fluidos a través de una metodología similar a la metodología CVFEM (Control Volume Based Finite Element Method). Para la obtención de la solución segregada de las ecuaciones de conservación de la cantidad de movimiento y de la ecuación de conservación de masa que genera el problema de acoplamiento Presión – Velocidad. Para tratar este acoplamiento se usó el método SIMPLE. Para obtener los volúmenes de control elementales a partir de una malla No – Estructurada se dispone del método de las mediatrices, donde los volúmenes son generados a partir de una triangulación. Estos volúmenes son denominados volúmenes o diagramas de Voronoi. Para implementar todos los aspectos numéricos citados anteriormente se desarrollaron tres programas computacionales: THAYA-10X, es un programa que no solo me permite analizar un perfil NACA sino cualquier objeto, trabajando de esta manera como un túnel de viento virtual; PHITA-10X, es un programa desarrollado para generar mallas No - Estructuradas mediante los diagramas de Voronoi; RUPAY-10X, programa que me simula la conducción de calor en estado transitorio. Para finalizar se llevó a cabo un exhaustivo proceso de validación de los resultados frente a valores experimentales, teóricos y numéricos.