Estudio y medición experimental del coeficiente de arrastre del casco de un dron submarino por medio de un túnel de viento
El presente trabajo tiene como objetivo realizar el estudio, diseño y caracterización del casco de un dron submarino por medio de la medición experimental en un túnel de viento. Para ello, se realizó el diseño de concepto, el cual se construyó por medio de la manufactura aditiva. Las corridas exper...
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| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Universidad Autónoma de Baja California
2025-01-01
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| Series: | Revista de Ciencias Tecnológicas |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://recit.uabc.mx/index.php/revista/article/view/389 |
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| author | Jesús Eduardo Rivera López José Luis Arciniega Martínez Guadalupe Juliana Gutiérrez Paredes César Francisco Rodríguez Hibert Cristian Ariel Martínez Cabrera Carlos Alfonso Juárez Navarro |
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El presente trabajo tiene como objetivo realizar el estudio, diseño y caracterización del casco de un dron submarino por medio de la medición experimental en un túnel de viento. Para ello, se realizó el diseño de concepto, el cual se construyó por medio de la manufactura aditiva. Las corridas experimentales se realizaron para dos tipos de superficies, plana y cilíndrica en la cabeza del casco del dron. Utilizando el se determinó las velocidades de la prueba en airede 8, 10, 12, 14 y 16 m/s, de las corridas experimentales se midió la fuerza de arrastre ; del ajuste de se estimó que el error de sesgo es menor al 6 %, por lo que se puede decir que el error en las mediciones es aceptable y se puede realizar el escalamiento de los resultados. Los resultados del coeficiente de arrastre mostraron la reducción por crecimiento de capa límite y de la comparación de las geometrías plana y cilíndrica en la cabeza del casco del dron mostraron que el de la superficie cilíndrica es 33.14 y 10.71 % más grande en comparación del de la superficie plana. Para validar de una mejor manera los resultados obtenidos, se compararon con otros diseños de geometrías de casco de drones submarinos, mostrando que las geometrías curvilíneas tienen un menor , aproximadamente de 63.33 %, por lo cual este diseño no presenta el mejor resultado en arrastre en comparación con estas superficies. En la comparación con drones que no tienen casco y son geometrías de sección rectangular frontal, se tiene un 97.48 % menor arrastre, por lo cual, se puede indicar que este diseño tiene un mejor rendimiento en comparación con estas geometrías. Finalmente, se puede concluir que la geometría propuesta en este estudio tiene la longitud necesaria para disminuir el arrastre por crecimiento de capa límite y en la cabeza se debe diseñar con una superficie plana para tener un rendimiento mejorado al de los drones que no tienen casco.
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| format | Article |
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| institution | Kabale University |
| issn | 2594-1925 |
| language | English |
| publishDate | 2025-01-01 |
| publisher | Universidad Autónoma de Baja California |
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| series | Revista de Ciencias Tecnológicas |
| spelling | doaj-art-9c678a0a30a24e5e8354f4c5cfed75fb2025-01-14T18:07:29ZengUniversidad Autónoma de Baja CaliforniaRevista de Ciencias Tecnológicas2594-19252025-01-018110.37636/recit.v8n1e389Estudio y medición experimental del coeficiente de arrastre del casco de un dron submarino por medio de un túnel de vientoJesús Eduardo Rivera López0José Luis Arciniega Martínez1Guadalupe Juliana Gutiérrez Paredes2César Francisco Rodríguez Hibert3Cristian Ariel Martínez Cabrera4Carlos Alfonso Juárez Navarro5Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica unidad Azcapotzalco. Dirección: Av. de la Granjas 682, Col. Santa Catarina, Delegación Azcapotzalco, CDMX. C.P. 02250.Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica unidad Azcapotzalco del Instituto Politécnico NacionalInstituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica unidad Azcapotzalco. Dirección: Av. de la Granjas 682, Col. Santa Catarina, Delegación Azcapotzalco, CDMX. C.P. 02250.Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica unidad Azcapotzalco. Dirección: Av. de la Granjas 682, Col. Santa Catarina, Delegación Azcapotzalco, CDMX. C.P. 02250.Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica unidad Azcapotzalco. Dirección: Av. de la Granjas 682, Col. Santa Catarina, Delegación Azcapotzalco, CDMX. C.P. 02250.Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica unidad Azcapotzalco. Dirección: Av. de la Granjas 682, Col. Santa Catarina, Delegación Azcapotzalco, CDMX. C.P. 02250. El presente trabajo tiene como objetivo realizar el estudio, diseño y caracterización del casco de un dron submarino por medio de la medición experimental en un túnel de viento. Para ello, se realizó el diseño de concepto, el cual se construyó por medio de la manufactura aditiva. Las corridas experimentales se realizaron para dos tipos de superficies, plana y cilíndrica en la cabeza del casco del dron. Utilizando el se determinó las velocidades de la prueba en airede 8, 10, 12, 14 y 16 m/s, de las corridas experimentales se midió la fuerza de arrastre ; del ajuste de se estimó que el error de sesgo es menor al 6 %, por lo que se puede decir que el error en las mediciones es aceptable y se puede realizar el escalamiento de los resultados. Los resultados del coeficiente de arrastre mostraron la reducción por crecimiento de capa límite y de la comparación de las geometrías plana y cilíndrica en la cabeza del casco del dron mostraron que el de la superficie cilíndrica es 33.14 y 10.71 % más grande en comparación del de la superficie plana. Para validar de una mejor manera los resultados obtenidos, se compararon con otros diseños de geometrías de casco de drones submarinos, mostrando que las geometrías curvilíneas tienen un menor , aproximadamente de 63.33 %, por lo cual este diseño no presenta el mejor resultado en arrastre en comparación con estas superficies. En la comparación con drones que no tienen casco y son geometrías de sección rectangular frontal, se tiene un 97.48 % menor arrastre, por lo cual, se puede indicar que este diseño tiene un mejor rendimiento en comparación con estas geometrías. Finalmente, se puede concluir que la geometría propuesta en este estudio tiene la longitud necesaria para disminuir el arrastre por crecimiento de capa límite y en la cabeza se debe diseñar con una superficie plana para tener un rendimiento mejorado al de los drones que no tienen casco. https://recit.uabc.mx/index.php/revista/article/view/389Coeficiente de arrastreCasco dron submarinoTúnel de vientoSimilitud completa |
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