Análisis aerodinámico dun módulo de aterrizaxe en Titán
| Data de defensa | 20/07/2023 |
| Titulación | Grao en Enxeñaría Aeroespacial |
| Centro | Escola de Enxeñaría Aeronáutica e do Espazo |
| Dirección |
Cotitoría: Daniele Tommasini Titoría: Fermín Navarro Medina |
| Tribunal |
Vogalía: Pablo de Carlos Villamarín Presidencia: María Begoña Cid Iglesias Secretaría: Claudio Cerdeiriña Álvarez |
| Resumo | Este estudo presenta unha síntese e os principais achados dun proxecto de investigación que se centrou na análise aerodinámico mediante CFD (Dinámica de Fluídos Computacional) dun módulo de entrada na atmosfera de Titán. Recompilouse información sobre a dinámica atmosférica deste satélite de Saturno, ademais de información dispoñible sobre a sonda Huygens, a única misión humana que alcanzou Titán. Proporciónase unha introdución a conceptos importantes, como CFD, o método dos volumes finitos, a aerodinámica hipersónica e o deseño de escudos térmicos para vehículos de entrada atmosférica. Xustifícase a elección de adoptar a xeometría de Huygens no canto dun novo deseño e detállase a metodoloxía de simulación utilizada, incluíndo a selección de modelos e suposicións necesarias debido a certas limitacións do estudo. Os resultados obtidos mostran coherencia en termos de converxencia e validez física, como a verificación de y^+ nas paredes do vehículo. Preséntanse datos de velocidades, presións e fluxos de calor, que son consistentes coa realidade. Con todo, identifícase unha discrepancia no estudo da resistencia aerodinámica (Drag) en comparación coa bibliografía consultada. Investíganse posibles causas, considerando a influencia da turbulencia e o ángulo de ataque. Aínda que se conclúe que a turbulencia pode ter un efecto, a relación non lineal e descoñecida entre o arrastre e esta, xunto coas limitacións de recursos computacionales, fan inviable unha análise exhaustiva. Por tanto, estúdase a influencia do ángulo de ataque, realizando simulacións cun ángulo de 16º. Leste foi escollido cun valor suficiente para apreciar unha variación nos resultados, pero sen resultar excesivo dadas as características do fluxo. Os resultados mostran unha redución significativa da resistencia, pero non se logra unha coincidencia próxima cos datos experimentais, o que indica que as aproximacións adoptadas no proxecto son as principais causas desta discrepancia. |