Comparison Between Semiempirical and Computational Techniques in the Prediction of Aerodynamic Performance of the Rotor of a Quadcopter

Un vehículo aéreo no tripulado (UAV) es una tecnología en crecimiento utilizada en diferentes industrias, y la principal plataforma empleada para los UAVs es el cuadricóptero. El rotor de un cuadricóptero típicamente opera a un número de Reynolds bajo a moderado, por lo que la aerodinámica y la predicción temprana del rendimiento de las hélices son aspectos importantes en el diseño del cuadricóptero. En el presente capítulo, el rendimiento de una hélice comercial usada en cuadricópteros se analiza mediante tres técnicas diferentes: la teoría del momento, la teoría de elementos de pala y la dinámica de fluidos computacional. Aplicando la teoría del momento y la teoría de elementos de pala fue posible estimar el empuje generado por una hélice en vuelo estacionario. Se implementó un modelo computacional basado en dinámica de fluidos computacional (CFD), el cual fue utilizado para simular una hélice en vuelo estacionario; el modelo predice también la estela y el empuje de la hélice. Los resultados de las aproximaciones teóricas y computacionales se compararon con mediciones experimentales de pruebas de vuelo.