Estudio experimental del efecto Magnus en cuerpos cilíndricos de secciones transversales diversas

Abstract

El objeto de la presente tesis es el estudio experimental del efecto Magnus en diferentes cuerpos cilíndricos de secciones transversales diversas. Surge del estudio de los antecedentes que el efecto Magnus es un fenómeno aerodinámico de gran importancia, y que ha sido estudiado desde distintas perspectivas, desde su aprovechamiento para propulsión de vehículos, dispositivos hipersustentadores en alas de aeronaves, proyectiles balísticos, deceleradores aerodinámicos, deportes donde se utilizan pelotas o bien, para el estudio de trayectorias de cuerpos en vuelo libre movidos por efecto del viento. No obstante es muy limitado el conocimiento que se tiene sobre el comportamiento de este efecto en cuerpos de sección transversal no circular, siendo esta la principal fuente de aporte al estado del arte de la presente tesis. El efecto Magnus es un fenómeno aerodinámico que se da en cuerpos en rotación inmersos en una corriente de aire perpendicular al eje de rotación, en los cuales se genera una fuerza de sustentación perpendicular a dicha corriente, capaz de generar un cambio en la trayectoria de un cuerpo en vuelo libre. El desarrollo de la presente tesis comprende la construcción de un túnel de viento para la realización de ensayos de medición de fuerzas y visualización de flujo, así como la fabricación de modelos a escala y la instrumentación necesaria para que a partir de los resultados obtenidos se pueda conocer el comportamiento aerodinámico de los diferentes cuerpos. Así mismo, se determinan los coeficientes aerodinámicos de cada cuerpo y se los clasifica en función de su respuesta a la variación de las velocidades de rotación y de la corriente libre. A partir de conocer dichos resultados y las respuestas de cada cuerpo a las variaciones en las velocidades, se realiza un análisis de las posibles trayectorias que seguiría cada cuerpo para una condición de vuelo libre.