Construcción de un túnel de viento con espejos Schlieren para la visualización del efecto aerodinámico en vehículos a escala para el taller de Ingeniería Automotriz de la Universidad Politécnica Salesiana sede Quito

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Título : Construcción de un túnel de viento con espejos Schlieren para la visualización del efecto aerodinámico en vehículos a escala para el taller de Ingeniería Automotriz de la Universidad Politécnica Salesiana sede Quito
Autor : Morales Aldaz, Sandra Cristina
Lomas Haro, Steeven Martin
Director de Tesis: Álvarez Basantes, Carlos David
Resumen traducido: The present degree work addresses the theme related to the design and construction of a wind tunnel with the implementation of Schlieren effect mirrors for the visualization of aerodynamic behavior in scale vehicles. The research focused on understanding and applying the Schlieren effect as a technique to visualize airflows around vehicles. A thorough study was carried out covering both theoretical principles and wind tunnel design techniques. Special emphasis was placed on the incorporation of Schlieren mirrors, which allow post-processing to improve the quality of the images. To validate the results obtained, tests were carried out in the wind tunnel using two software: Fluent and SolidWorks. Fluent software enabled computational simulations that provided numerical data and detailed visualizations of aerodynamic behavior. On the other hand, SolidWorks facilitated the visual and structural analysis of the vehicle to scale, allowing to evaluate its aerodynamic resistance and optimize its design. When comparing the results obtained both in the wind tunnel and through the Fluent and SolidWorks software, visual differences of the air flow were found in terms of the level of detail and precision. The Fluent software stood out for its simulation capabilities and detailed analysis, providing valuable information for the study. For its part, SolidWorks offered a realistic visual representation and a more direct evaluation of the structure of the vehicle. The implementation of Schlieren effect mirrors in a wind tunnel turned out to be an effective and promising technique for visualizing the aerodynamic effect on scale vehicles, such as dragsters. The combination of computational simulations and visual analysis allowed for a more complete understanding of airflow behavior and design optimization. These findings have important implications for future research in the field of vehicle aerodynamics and could contribute to the development of more efficient and safer vehicles. In addition, the advantages and limitations of Fluent and SolidWorks software in obtaining and analyzing results are highlighted. It is expected to contribute to the advancement of knowledge in the area of vehicle aerodynamics and lay the foundations for future research and improvements in the design of scale vehicles.
Resumen : El presente trabajo de titulación aborda la temática relacionada con el diseño y construcción de un túnel de viento con la implementación de espejos de efecto Schlieren para la visualización del comportamiento aerodinámico en vehículos a escala. La investigación se enfocó en comprender y aplicar el efecto Schlieren como una técnica para visualizar los flujos de aire alrededor de los vehículos. Se llevó a cabo un minucioso estudio que abarcó tanto los principios teóricos como las técnicas de diseño de túneles de viento. Se puso especial énfasis en la incorporación de espejos Schlieren, los cuales mejoran el post procesamiento de la calidad de las imágenes. Para validar los resultados obtenidos, se realizaron pruebas en el túnel de viento utilizando dos softwares: Fluent y SolidWorks. El software Fluent permitió realizar simulaciones computacionales que proporcionaron datos numéricos y visualizaciones detalladas del comportamiento aerodinámico. Por otro lado, SolidWorks facilitó el análisis visual y estructural del vehículo a escala, permitiendo evaluar su resistencia aerodinámica y optimizar su diseño. Al comparar los resultados obtenidos tanto en el túnel de viento como mediante los softwares Fluent y SolidWorks, se encontraron diferencias visuales del flujo del aire en cuanto al nivel de detalle y precisión. El software Fluent se destacó por su capacidad de simulación y análisis detallado, brindando información valiosa para el estudio. Por su parte, SolidWorks ofreció una representación visual realista y una evaluación más directa de la estructura del vehículo. La implementación de espejos de efecto Schlieren en un túnel de viento resultó ser una técnica efectiva y prometedora para la visualización del efecto aerodinámico en vehículos a escala, como los dragsters. La combinación de simulaciones computacionales y análisis visual permitió obtener una comprensión más completa del comportamiento del flujo de aire y la optimización del diseño. Estos hallazgos tienen importantes implicaciones para futuras investigaciones en el campo de la aerodinámica vehicular y podrían contribuir al desarrollo de vehículos más eficientes y seguros. Además, se destacan las ventajas y limitaciones de los softwares Fluent y SolidWorks en la obtención y análisis de resultados. Se espera aportar al avance del conocimiento en el área de la aerodinámica vehicular y sentar las bases para futuras investigaciones y mejoras en el diseño de vehículos a escala.
Palabras clave : INGENIERÍA AUTOMOTRIZ
DISEÑO EN INGENIERÍA
TUNEL DE VIENTO
ESPEJOS
AERODINÁMICA
VEHÍCULOS
TALLERES MECÁNICOS
UNIVERSIDADES
Fecha de publicación : sep-2023
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/25847
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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