Rediseño y caracterización del túnel de viento TV-CA-SP-UNB-01 de la Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá D.C.

Abstract

A continuaci´on se presentan los procesos de redise˜no y caracterizaci´on del t´unel de viento subs´onico con secci´on de pruebas cerrada TV-CA-SP-UNB-01 (T´unel de viento de circuito abierto con secci´on de pruebas cerrada de la Universidad Nacional de Colombia sede Bogot´a No 1), perteneciente al Departamento de Ingenier´ıa Mec´anica y Mecatr´onica de la Universidad Nacional de Colombia sede Bogot´a, adjunto al Laboratorio de Dise˜no de M´aquinas y Prototipos. Durante la etapa de redise˜no (mejoras al dise˜no inicial) se implementa un an´alisis del desarrollo operacional del T´unel de Viento o banco de pruebas por medio de pruebas experimentales y an´alisis num´erico mediante la t´ecnica de din´amica de fluidos computacional (CFD, por sus siglas en ingles), buscando fen´omenos de vorticidad, circulaci´on, turbulencia y desprendimiento de capa l´ımite. Se observa el comportamiento del flujo en el interior de la zona de pruebas y se definen los componentes estructurales que deben ser reemplazados. Se da paso a los procesos de manufactura realizados en las diferentes secciones que componen el T´unel de viento los cuales son evaluados en la puesta en funcionamiento. En la fase de caracterizaci´on se presenta el dise˜no experimental planteado y los resultados obtenidos en cada una de las configuraciones de estudio, esto con el fin de determinar tanto los par´ametros de flujo como las condiciones operacionales del t´unel de viento TV-CA-SPUNB-01 y realizar la validaci´on de los modelos num´ericos desarrollados. El proyecto de investigaci´on es de car´acter te´orico-pr´actico con un enfoque experimental, en donde se se establecen las caracter´ısticas del flujo al interior de la zona de pruebas y se registran los par´ametros de rendimiento, estableciendo as´ı las condiciones operacionales del T´unel de Viento TV-CA-SP-UNB-01 para el desarrollo de actividades acad´emicas a nivel de pregrado y posgrado.

Abstract. The document presented below records the detailed process of redesigning and characterization of the open circuit wind tunnel with closed test section TV-CA-SP-UNB-01, belonging to the Department of Mechanical and Mechatronics Engineer of the National University of Colombia, located in the Laboratory of Machines and Prototypes Design. During the redesign stage (modifications to the initial design) an analysis of the operational development of the wind tunnel or test bench is implemented through experimental tests and numerical analysis using the technique of computational fluid dynamics CFD, looking for phenomena of vorticity, circulation, turbulence and boundary layer detachment. The behavior of the flow within the test area is observed and the structural components which must be replaced are defined. The manufacturing processes carried out in the different sections of the wind tunnel are presented, which are evaluated in the operation process. The characterization presents the proposed experimental design and the results of each con- figurations studied, this in order to determine both the flow parameters and operating conditions of the wind tunnel TV-CA-SP-UNB-01 and to validate the numerical models developed. The research project is a theoretical-practical type with an experimental approach, where the flow characteristics within the test section are established and the performance parameters are recorded in a comprehensive manner, thus establishing the operating conditions of the wind tunnel TV-CA-SP-UNB-01 for the development of academic activities at undergraduate and graduate subjects of aerodynamic research.