Diseño, construcción y puesta a punto de un túnel de viento para realización de ensayos aerodinámicos.

Abstract

El Trabajo de Fin de Grado consiste en el diseño de los componentes de un túnel de viento abierto tales como entrada, tobera, sección de medida y difusor. Para ello se utiliza software CAD y de simulación numérica CFD para predecir el comportamiento del túnel antes de proceder a la fabricación. Después se fabrican los elementos con PVC y metacrilato y se adquiere un ventilador de absorción para su puesta en funcionamiento. Finalmente, se calibra experimentalmente relacionando la frecuencia eléctrica del motor, que se puede modificar con un variador, con la velocidad en la cámara de ensayo, y se comprobará la uniformidad del flujo a la salida de la tobera. Estas medidas se realizan con diferentes instrumentos de medida, como un anemómetro de hilo caliente y un tubo de Pitot. El túnel se ha colocado en el laboratorio de Mecánica de Fluidos de la Universidad de Jaén (laboratorio A3-003), con el objetivo de realizar ensayos aerodinámicos, tanto de carácter docente y también investigador, completando así el túnel de viento ya existente.

This work consists of the design of the components of an open wind tunnel, i.e., the entrance, the nozzle, the measure section and diffuser. In order to predict the behavior of the fluid within the tunnel before its construction, CAD and CFD software are employed to design the geometry and to simulate the air flow. Then, the distinct elements are manufactured using PVC and methacrylate, and an absorption fan is chosen and bought. Finally, the tunnel is experimentally calibrated by relating the electrical frequency of the engine, thar can be modified with a frequency shifter, with the wind velocity in the measurement section. Moreover, the uniformity of the flow at the outlet of the nozzle is characterized. These measurements are performed with different devices, such as hot wire anemometer and Pitot tube. The tunnel has been manufactures and placed in the Fluid Mechanics laboratory (A3-003) at Universidad de Jaén, with the aim at carrying out academic and research experiments. In this way, this new wind tunnel will be useful to run additional tests in the Fluid Mechanics laboratory.