Diseño de ventilador tipo axial para túnel de viento de circuito cerrado

• Autores: Pascua, Hugo Oscar; Villalba, Pablo Daniel
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de grado
• Colaborador/a o director/a de tesis: Galeasso, Angel Andrés
• Materia: Proyecto Integrador IA; Ingeniería aeronáutica; Túneles de viento; Ventiladores axiales; MATLAB; Programas de computadora
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Proyecto Integrador (IA)--FCEFN-UNC, 2022
Fil: Pascua, Hugo Oscar. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Escuela de Ingeniería Aeronáutica; Argentina.
Fil: Villalba, Pablo Daniel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Escuela de Ingeniería Aeronáutica; Argentina.
El desarrollo de este trabajo final se basa en el requerimiento de la Escuela de ingeniería Aeronáutica de la Universidad Nacional de Córdoba sobre realizar una mejora de las performance del túnel de viento de circuito cerrado de uso didáctico que se emplaza en el laboratorio de aeronáutica. La mejora consiste en el diseño de una nueva unidad ventilador axial para mover el flujo de aire que circula en el túnel. La misma debe garantizar una velocidad en la cámara de ensayo superior a la que se obtiene con el actual ventilador instalado. Constructivamente el desafío es poder presentar una solución de diseño adaptable al espacio existente o tramo donde se monta el actual ventilador. Como parte del diseño se procede a estimar las pérdidas de carga en el túnel para el caudal de aire a mover. El salto de presión en la unidad ventilador debe garantizar una velocidad de aproximadamente 30 m/s en la cámara de ensayo. Se utiliza un software programado bajo entorno de Matlab para obtener parámetros de diseño de la unidad ventilador como cantidad de palas de rotor, ángulo de calaje de las palas, cuerda de perfil de las palas, etc. Para el diseño se recurre a modelado de las partes asistido por computadora usando una estructura de producto, que permite ordenar en conjuntos, subconjuntos y partes para facilitar el proceso constructivo. Los materiales propuestos son de uso común para este tipo componentes y los estándares de unión que se pueden adquirir de manera comercial. Se efectúan diferentes verificaciones estructurales como por ejemplo el cálculo y dimensionamiento del eje, la verificaciones estructurales de las palas del ventilados y la selección y verificación de las tensiones a las que están sometidos componentes como rodamientos y chavetas. El diseño en detalle de las partes se presenta en un conjunto de planos que incluyen lista de materiales y cantidades. Las partes son diseñadas de manera tal de fabricarlas por métodos de mecanizado convencional o mediante tecnología aditiva. Por último para el montaje de ventilador en el túnel se propone una serie de mejoras al mismo, en este sentido se pueden citar ventanas de acceso y carenados para suavizar el flujo de entrada y salida. En cada etapa mencionada, se hace uso de diferentes trabajos finales como antecedentes que son importantes referencia para el desarrollo del presente trabajo.
The development of this final work is based on the requirement of the School of Aeronautical Engineering of the National University of Córdoba to improve the performance of the closed-circuit wind tunnel for didactic use that is located in the aeronautics laboratory. The improvement consists of the design of a new axial fan unit to move the air flow that circulates in the tunnel. It must guarantee a speed in the test chamber higher than that obtained with the current installed fan. Constructively, the challenge is to be able to present a design solution adaptable to the existing space or section where the current fan is mounted. As part of the design, the pressure losses in the tunnel are estimated for the air flow to be moved. The pressure drop in the fan unit must guarantee a speed of approximately 30 m/s in the test chamber. A software programmed under a Matlab environment is used to obtain fan unit design parameters such as the number of rotor blades, blade setting angle, blade profile chord, etc. For the design, computer-assisted modeling of the parts is used using a product structure, which allows ordering in assemblies, subassemblies and parts to facilitate the construction process. The proposed materials are of common use for this type of components and the union standards that can be purchased commercially. Different structural checks are carried out, such as the calculation and dimensioning of the shaft, the structural checks of the fan blades and the selection and verification of the stresses to which components such as bearings and keys are subjected. The detailed design of the parts is presented in a set of drawings that include a list of materials and quantities. The parts are designed in such a way that they can be manufactured by conventional machining methods or by additive technology. Finally, for the mounting of the fan in the tunnel, a series of improvements to it are proposed, in this sense, access windows and fairings can be mentioned to smooth the inlet and outlet flow. In each stage mentioned, different final works are used as backgrounds that are important reference for the development of this work
Fil: Pascua, Hugo Oscar. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Escuela de Ingeniería Aeronáutica; Argentina.
Fil: Villalba, Pablo Daniel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Escuela de Ingeniería Aeronáutica; Argentina.