Ingeniería Aeronáutica

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    Integración de la automatización y las bases de datos para una gestión eficiente y segura del mantenimiento aeronáutico.
    (2024-02-14) Vacca Rojas, Edwin Fernando; Orduy Rodriguez, Jaime Enrique; Rodriguez Barón, Iván Felipe, Co-director; Melo Daza, Pedro Fernando, Co-director
    La investigación presentada realiza un análisis exhaustivo de cómo la automatización y las bases de datos pueden revolucionar el mantenimiento de aeronaves. Inicia con una evaluación detallada del estado actual del mantenimiento aeronáutico, destacando las limitaciones y desafíos de los métodos convencionales. Posteriormente, se propone la implementación de un sistema de bases de datos integrado, diseñado específicamente para centralizar y optimizar la gestión de la información relativa al mantenimiento. Este sistema busca facilitar un enfoque más predictivo y proactivo en el mantenimiento, lo que se traduce en una mejora significativa en la eficiencia y precisión de los procesos. Además, se contempla la gestión de inventarios y el seguimiento en tiempo real de las tareas de mantenimiento. El estudio abarca también la importancia de alinear estos procesos automatizados con las normativas de seguridad aeronáutica vigentes, enfatizando cómo la adopción de estas tecnologías digitales puede mejorar no solo la eficiencia operativa sino también la seguridad en la aviación. Se incluye un análisis detallado del diseño y desarrollo del sistema propuesto, así como una evaluación meticulosa de su impacto en las prácticas de mantenimiento existentes, proporcionando un marco de referencia valioso para futuras investigaciones y aplicaciones en el campo de la ingeniería aeronáutica.
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    Analisis numérico de la estructura de chorros supersónicos utilizando OpenFOAM.
    (2024-02-05) Gutiérrez Marcantoni, Luis Felipe; Melo Dazav, Pedro Fernando, Co-Director; Rodríguez Barón, Ivan Felipe , Co-Director
    Este proyecto se centra en la investigación numérica del flujo supersónico generado por un chorro que se expande libremente. Se desarrollan simulaciones para una configuración específica, la experimental estudiada por Ladenburg que cuenta con datos para contrastar. Esta configuración se representa a nivel computacional empleando un dominio rectangular sobre el cual el chorro se expande a través de una región de entrada con diámetro ($D$), considerando diferentes relaciones de expansión y llevando a cavo contrastes con los resultados experimentales de la estructura del chorro y comparaciones de parámetros como la ubicación del primer disco de Mach. Además se analiza la evolución del flujo mostrando distribuciones de las diferentes variables de interés comentando su comportamiento resaltando como su evolución se corresponde con la teoría del flujo supersónico.Para obtener los resultados aquí presentados se utilizó el \emph{solver} \verb+rhoCentralFoam+ del paquete de código abierto \openFoam. Por lo que no solo se incorporan en el trabajo los fundamentos teóricos necesarios para explicar la estructura de un chorro sino que también elementos de las herramientas numéricas utilizadas.
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    Modelado computacional de compresor axial multietapa con radio exterior constante.
    (Fundación Universitaria Los Libertadores. Sede Bogotá., 2024-02-11) Piñeros Segura, Cristian Camilo; Gutiérrez Marcantoni, Luis Felipe
    Esta tesis muestra el proceso realizado para la creación de un modelo computacional de un compresor axial multietapa de radio exterior constante para un motor a reacción, su algoritmia, dimensionamiento y depuración. El proyecto se basa en diferentes parámetros de operación que se establecieron en el documento guía, tales como velocidades, presiones, temperaturas y relación de compresión; de la misma manera se realizará el dimensionamiento del compresor, y se tiene como finalidad poder modificar el modelamiento en CAD en tiempo real. A lo largo de este documento se describirán aspectos como la programación de la interfaz para la visualización de parámetros del compresor, el modelamiento y parametrización de este.
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    Simulación del flujo supersónico sobre cuñas de compresión simples y dobles utilizando OpenFOAM.
    (2024-02-05) Matallana Quintero, Gabriel; Gutiérrez Marcantoni, Luis Felipe; Francisco Javier González Cruz, Co-Director; Sergio Amado Elaskar, Co-Director
    Esta tesis presenta una investigación exhaustiva sobre el flujo supersónico alrededor de cuñas de compresión, tanto sin viscosidad como con viscosidad. Se utilizó el solver rhoCentralFOAM del paquete de código abierto OpenFoam para llevar a cabo las simulaciones. La investigación comienza contextualizando el problema y delineando los objetivos. Se destaca la importancia de comprender las ecuaciones fundamentales y las técnicas numéricas utilizadas en el proyecto. Además, se expone la metodología empleada para realizar las simulaciones. Se profundiza en las técnicas numéricas utilizadas, con un enfoque específico en el análisis de las ecuaciones fundamentales, las técnicas numéricas y las condiciones de borde. Se considera esencial tener una comprensión profunda de estos elementos para avanzar en la investigación. El estudio se contraen el flujo supersónico, explorando sus características fundamentales. Se examinan en detalle elementos clave como las ondas de choque rectas y oblicuas, las ondas de expansión y las discontinuidades de contacto, proporcionando una visión exhaustiva del tema. Se presentan las simulaciones y los resultados obtenidos a través de las técnicas numéricas aplicadas. Se evalúa la aproximación de las simulaciones con respecto a los datos analíticos disponibles y se realiza un análisis detallado de los datos recopilados en el marco de la investigación. Finalmente, se exponen las conclusiones finales de la tesis, resaltando los temas tratados y los logros alcanzados. Además, se proponen posibles líneas de trabajo futuro derivadas de los resultados obtenidos durante la investigación.
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    Análisis de desempeño del motor PT6A-20 de la Fundación Universitaria los Libertadores para la optimización de su funcionamiento.
    (2024-01-16) Villanueva Caviedes, Jhon Nicolás; Bermúdez Muñoz, William David; González Cruz, Francisco Javier; Rubio Ospina Juan Pablo, Codirector
    El motor PT6A-20 de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Básicas (FICB) de la Fundación Universitaria Los Libertadores (FULL), ha tenido durante los últimos diez años un uso exclusivamente pedagógico, al ser utilizado por cortos intervalos de tiempo y en condiciones en las que normalmente no operaría. Teniendo en cuenta lo anterior, la FULL no cuenta con ningún tipo de programa de mantenimiento especializado para el motor según estos intervalos de funcionamiento. Un hecho trascendental es que en más de una década solamente se le ha realizado un proceso de mantenimiento que resultó siendo ineficaz. Considerando lo anteriormente mencionado, se busca llevar a cabo un análisis del rendimiento del motor turbohélice PT6A-20 de la FULL; dicho estudio se desarrollará en dos partes, en las cuales se efectuarán encendidos al motor para medir sus parámetros de operación mediante la información que arrojen los instrumentos de medición. Lo anterior se hará en dos momentos: en las condiciones actuales o previas al mantenimiento y en la etapa posterior al mantenimiento que se le efectuará al motor PT6A-20. Con base en dicho análisis, se quiere establecer cuál es el estado actual del equipo y compararlo con la condición a la que se llegue posterior al mantenimiento; de esta manera se puede definir qué tan eficiente es el motor bajo su margen operativo. Este análisis de desempeño busca optimizar el funcionamiento del motor, realizando una serie de recomendaciones tanto de su operación como del proceso de mantenimiento que se deberá seguir; para tal fin es indispensable recolectar datos de los instrumentos de la cabina del motor cuando este se encuentre en funcionamiento, posteriormente los datos serán analizados para generar las curvas de desempeño. Este análisis permitirá emitir un diagnóstico acertado de las condiciones actuales operativas del motor.