Pararotor Dynamics: Center of Mass Displacement from the Blade Plane : Analytical Approach

The pararotor is a biology-inspired decelerator device based on the autorotation of a rotary wing whose main purpose is to guide a load descent into a certain atmosphere. This paper focuses on a practical approach to the general dynamic stability of a pararotor whose center of mass is displaced from the blade plane. The analytical study departs from the motion equations of pararotor flight, considering the center of mass displacement from the blade plane, studied over a number of simplifying hypotheses that allows determining the most important influences to flight behavior near equilibrium. Two practical indexes are developed to characterize the stability of a pararotor in terms of geometry, inertia, and the aerodynamic characteristics of the device. Based on these two parameters, a stability diagram can be defined upon which stability regions can be identified. It was concluded that the ability to reach stability conditions depends mainly on a limited number of parameters associated with the pararotor configuration: the relationship between moments of inertia, the position of the blades, the planform shape (associated with the blade aerodynamic coefficients and blade area), and the vertical distance between the center of mass and the blade plane. These parameters can be evaluated by computing practical indexes to determine stability behavior.Facultad de Ingenierí

Stability analysis of a free falling pararotor

The pararotor is a decelerator device based on the autorotation of a rotating wing. When it is dropped, it generates an aerodynamic force parallel to the main motion direction, acting as a decelerating force. In this paper, the rotational motion equations are shown for the vertical flight without any lateral wind component and some simplifying assumptions are introduced to obtain analytic solutions of the motion. First, the equilibrium state is obtained as a function of the main parameters. Then the equilibrium stability is analyzed. The motion stability depends on two nondimensional parameters, which contain geometric, inertia, and aerodynamic characteristics of the device. Based on these two parameters a stability diagram can be defined. Some stability regions with different types of stability trajectories (nodes, spirals, focuses) can be identified for spinning motion around axes close to the major, minor, and intermediate principal axes. It is found that the blades contribute to stability in a case of spin around the intermediate principal inertia axis, which is otherwise unstable. Subsequently, the equations for determining the angles of nutation and spin of the body are obtained, thus defining the orientation of the body for a stationary motion and the parameters on which that position depends.Facultad de Ingenierí

Estado y viabilidad técnica de la aplicación de la energía fotovoltaica en aeronaves comerciales

El presente estudio buscó dar un primer paso en el análisis de la viabilidad de aplicar la tecnología fotovoltaica en aeronaves comerciales, estudiando en qué medida puede ser empleada para suministrar la energía requerida por el sistema eléctrico de la aeronave, y si su aplicación permite obtener un ahorro en el consumo de combustible. Para ello se seleccionaron dos aeronaves de referencia: el A340-300 y el Cessna Conquest 441, sobre las cuales se evaluaron distintas configuraciones del sistema fotovoltaico. El análisis asumió un sistema basado en la tecnología fotovoltaica disponible en el mercado y un promedio de radiación solar incidente sobre la aeronave. Se desarrolló un modelo de cálculo del consumo de combustible, que contempló: el aumento del peso vacío de la aeronave por la instalación del sistema fotovoltaico, la demanda de energía eléctrica abastecida, entre otros. Dicha metodología se aplicó a distintos escenarios de vuelo, con el objetivo de determinar el posible ahorro de combustible y su variación al apartarse del punto de diseño. La aplicación de la metodología, en las condiciones y escenarios propuestos, evidenció la posibilidad de obtener un ahorro de combustible con la implementación del sistema fotovoltaico.This study aimed to take a first step in analyzing the feasibility of implementing PV technology on commercial aircraft, to consider how far can be used to supply the energy required by the electrical system of the aircraft, and if its application allows a savings in fuel consumption. To do this we selected two reference aircrafts: A340-300 and Cessna Conquest 441, on which we evaluated different PV system configurations. The analysis assumed a system based on photovoltaic technology available in the market and an average solar radiation incident on the aircraft. A model for calculating the fuel consumption was developed. It contemplates: increasing empty weight of the aircraft by the installation of the photovoltaic system, the demand electrical supplied, among others. This method was applied to flight on different scenarios, in order to determine the possible fuel savings. The application of the methodology, into the conditions and scenarios proposed, showed the possibility of get fuel savings with implementing of the photovoltaic system.Trabajo publicado en Actas del Cuarto Congreso de la Red Iberoamericana de Investigación en Transporte Aéreo. La Plata, Universidad Nacional de La Plata, 2013.Grupo de Transporte Aéreo - Grupo de Ingeniería Aplicada a la Industri

Estado y viabilidad técnica de la aplicación de la energía fotovoltaica en aeronaves comerciales

El presente estudio buscó dar un primer paso en el análisis de la viabilidad de aplicar la tecnología fotovoltaica en aeronaves comerciales, estudiando en qué medida puede ser empleada para suministrar la energía requerida por el sistema eléctrico de la aeronave, y si su aplicación permite obtener un ahorro en el consumo de combustible. Para ello se seleccionaron dos aeronaves de referencia: el A340-300 y el Cessna Conquest 441, sobre las cuales se evaluaron distintas configuraciones del sistema fotovoltaico. El análisis asumió un sistema basado en la tecnología fotovoltaica disponible en el mercado y un promedio de radiación solar incidente sobre la aeronave. Se desarrolló un modelo de cálculo del consumo de combustible, que contempló: el aumento del peso vacío de la aeronave por la instalación del sistema fotovoltaico, la demanda de energía eléctrica abastecida, entre otros. Dicha metodología se aplicó a distintos escenarios de vuelo, con el objetivo de determinar el posible ahorro de combustible y su variación al apartarse del punto de diseño. La aplicación de la metodología, en las condiciones y escenarios propuestos, evidenció la posibilidad de obtener un ahorro de combustible con la implementación del sistema fotovoltaico.This study aimed to take a first step in analyzing the feasibility of implementing PV technology on commercial aircraft, to consider how far can be used to supply the energy required by the electrical system of the aircraft, and if its application allows a savings in fuel consumption. To do this we selected two reference aircrafts: A340-300 and Cessna Conquest 441, on which we evaluated different PV system configurations. The analysis assumed a system based on photovoltaic technology available in the market and an average solar radiation incident on the aircraft. A model for calculating the fuel consumption was developed. It contemplates: increasing empty weight of the aircraft by the installation of the photovoltaic system, the demand electrical supplied, among others. This method was applied to flight on different scenarios, in order to determine the possible fuel savings. The application of the methodology, into the conditions and scenarios proposed, showed the possibility of get fuel savings with implementing of the photovoltaic system.Grupo de Transporte Aéreo - Grupo de Ingeniería Aplicada a la Industri

Estado y viabilidad técnica de la aplicación de la energía fotovoltaica en aeronaves comerciales

El presente estudio buscó dar un primer paso en el análisis de la viabilidad de aplicar la tecnología fotovoltaica en aeronaves comerciales, estudiando en qué medida puede ser empleada para suministrar la energía requerida por el sistema eléctrico de la aeronave, y si su aplicación permite obtener un ahorro en el consumo de combustible. Para ello se seleccionaron dos aeronaves de referencia: el A340-300 y el Cessna Conquest 441, sobre las cuales se evaluaron distintas configuraciones del sistema fotovoltaico. El análisis asumió un sistema basado en la tecnología fotovoltaica disponible en el mercado y un promedio de radiación solar incidente sobre la aeronave. Se desarrolló un modelo de cálculo del consumo de combustible, que contempló: el aumento del peso vacío de la aeronave por la instalación del sistema fotovoltaico, la demanda de energía eléctrica abastecida, entre otros. Dicha metodología se aplicó a distintos escenarios de vuelo, con el objetivo de determinar el posible ahorro de combustible y su variación al apartarse del punto de diseño. La aplicación de la metodología, en las condiciones y escenarios propuestos, evidenció la posibilidad de obtener un ahorro de combustible con la implementación del sistema fotovoltaico.This study aimed to take a first step in analyzing the feasibility of implementing PV technology on commercial aircraft, to consider how far can be used to supply the energy required by the electrical system of the aircraft, and if its application allows a savings in fuel consumption. To do this we selected two reference aircrafts: A340-300 and Cessna Conquest 441, on which we evaluated different PV system configurations. The analysis assumed a system based on photovoltaic technology available in the market and an average solar radiation incident on the aircraft. A model for calculating the fuel consumption was developed. It contemplates: increasing empty weight of the aircraft by the installation of the photovoltaic system, the demand electrical supplied, among others. This method was applied to flight on different scenarios, in order to determine the possible fuel savings. The application of the methodology, into the conditions and scenarios proposed, showed the possibility of get fuel savings with implementing of the photovoltaic system.Trabajo publicado en Actas del Cuarto Congreso de la Red Iberoamericana de Investigación en Transporte Aéreo. La Plata, Universidad Nacional de La Plata, 2013.Grupo de Transporte Aéreo - Grupo de Ingeniería Aplicada a la Industri

Estado y viabilidad técnica de la aplicación de la energía fotovoltaica en aeronaves comerciales

El presente estudio buscó dar un primer paso en el análisis de la viabilidad de aplicar la tecnología fotovoltaica en aeronaves comerciales, estudiando en qué medida puede ser empleada para suministrar la energía requerida por el sistema eléctrico de la aeronave, y si su aplicación permite obtener un ahorro en el consumo de combustible. Para ello se seleccionaron dos aeronaves de referencia: el A340-300 y el Cessna Conquest 441, sobre las cuales se evaluaron distintas configuraciones del sistema fotovoltaico. El análisis asumió un sistema basado en la tecnología fotovoltaica disponible en el mercado y un promedio de radiación solar incidente sobre la aeronave. Se desarrolló un modelo de cálculo del consumo de combustible, que contempló: el aumento del peso vacío de la aeronave por la instalación del sistema fotovoltaico, la demanda de energía eléctrica abastecida, entre otros. Dicha metodología se aplicó a distintos escenarios de vuelo, con el objetivo de determinar el posible ahorro de combustible y su variación al apartarse del punto de diseño. La aplicación de la metodología, en las condiciones y escenarios propuestos, evidenció la posibilidad de obtener un ahorro de combustible con la implementación del sistema fotovoltaico.This study aimed to take a first step in analyzing the feasibility of implementing PV technology on commercial aircraft, to consider how far can be used to supply the energy required by the electrical system of the aircraft, and if its application allows a savings in fuel consumption. To do this we selected two reference aircrafts: A340-300 and Cessna Conquest 441, on which we evaluated different PV system configurations. The analysis assumed a system based on photovoltaic technology available in the market and an average solar radiation incident on the aircraft. A model for calculating the fuel consumption was developed. It contemplates: increasing empty weight of the aircraft by the installation of the photovoltaic system, the demand electrical supplied, among others. This method was applied to flight on different scenarios, in order to determine the possible fuel savings. The application of the methodology, into the conditions and scenarios proposed, showed the possibility of get fuel savings with implementing of the photovoltaic system.Trabajo publicado en Actas del Cuarto Congreso de la Red Iberoamericana de Investigación en Transporte Aéreo. La Plata, Universidad Nacional de La Plata, 2013.Grupo de Transporte Aéreo - Grupo de Ingeniería Aplicada a la Industri

Residuos y desarrollo. Notas para el diseño de la gestión integrada de residuos sólidos urbanos (GIRSU) en el AMBA

¿Cómo podría configurarse un sistema de gestión de residuos que promueva el desarrollo sostenible de las comunidades a la que sirve, en el contexto del estadio del sistema socio productivo que nos rige? ¿Qué lineamientos generales pueden concebirse para definir modos de funcionamiento que promuevan la creación de soluciones para nuestras poblaciones, periféricas en el sentido de organización geopolítica, y globalizadas en cuanto a la biopolítica? Esta es una pregunta que supone un posicionamiento, que asumimos, que procura la mitigación de los daños del circuito de producción-consumo desde la elaboración de prácticas de factible implementación. Desde esta perspectiva intentamos concebir rasgos de una estrategia general de gestión integral de residuos sólidos urbanos a nivel municipal, GIRSU, para urbes en Argentina, que puedan integrarse a transformaciones que puedan devenir.Facultad de Ingenierí

Estudio de carga térmica en naves industriales

Se presentan los aspectos más significativos de un estudio realizado para la empresa YPF, en el cual se analizaron los niveles de carga térmica de 8 naves industriales de la planta de lubricantes de la localidad de Ensenada. El estudio se dividió en 3 etapas. En la Etapa I se realizaron mediciones de presión barométrica, temperaturas de bulbo seco y bulbo húmedo, dentro de las naves y en el exterior. Se calculó el índice Temperatura de Globo de Bulbo Húmedo (TGBH) sobre los puntos que se adoptaron de referencia para las condiciones de trabajo en la zona. Seguidamente se elaboró un mapa de distribución de temperaturas con indicación de los niveles de carga térmica en cada sector. En la Etapa II se presenta el mapa objetivo de carga térmica para cada sector y se compara la situación actual respecto a los límites establecidos en la Ley Nacional 19.587. En la Etapa III se elaboraron propuestas para la mitigación de las cargas térmicas a fin de alcanzar los niveles objetivo acordados para cada sector.Facultad de Ingenierí

El vuelo de la sámara del fresno

El objetivo principal del presente trabajo es caracterizar el vuelo de la sámara del fresno. A tal fin se realizaron experimentos en los cuales se estudió el vuelo de la sámara. Se determinaron: la geometría de la sámara, los momentos de inercia principales y los coeficientes aerodinámicos a partir de una modelización de la sámara, las velocidades de caída, de rotación y el ángulo de nutación. Por otra parte se realizaron simulaciones numéricas del vuelo. Se introdujeron en un simulador las características inerciales y aerodinámicas, y se obtuvieron magnitudes como el ángulo de precesión, el ángulo de nutación, el ángulo de rotación propia, las velocidades angulares según la terna ejes cuerpo y los desplazamientos. Se compararon los resultados de los experimentos con los de las simulaciones y se concluyó al respecto. Se entiende que el presente estudio caracteriza el vuelo de la sámara en virtud de haberse determinado los parámetros que lo describen.Facultad de Ingenierí

El vuelo de la sámara del fresno

El objetivo principal del presente trabajo es caracterizar el vuelo de la sámara del fresno. A tal fin se realizaron experimentos en los cuales se estudió el vuelo de la sámara. Se determinaron: la geometría de la sámara, los momentos de inercia principales y los coeficientes aerodinámicos a partir de una modelización de la sámara, las velocidades de caída, de rotación y el ángulo de nutación. Por otra parte se realizaron simulaciones numéricas del vuelo. Se introdujeron en un simulador las características inerciales y aerodinámicas, y se obtuvieron magnitudes como el ángulo de precesión, el ángulo de nutación, el ángulo de rotación propia, las velocidades angulares según la terna ejes cuerpo y los desplazamientos. Se compararon los resultados de los experimentos con los de las simulaciones y se concluyó al respecto. Se entiende que el presente estudio caracteriza el vuelo de la sámara en virtud de haberse determinado los parámetros que lo describen.Facultad de Ingenierí