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La ingeniería detrás de los podracers | blog de turbomaquinaria

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Nota del autor:  Si bien tengo el mayor respeto por los fanáticos acérrimos de Star Wars, debo confesar que mientras crecía, el Episodio I era mi favorito. Tal vez fue el encanto del sable de luz dual de Darth Maul, las carreras de pods en Tatooine que te llenaron de adrenalina o Natalie Portman (no se necesita más detalles) lo que cautivó mi mente joven. aunque el 4 de mayoth Ya pasó este año, mi amor por el Episodio I combinado con mi próxima presentación en JANNAF me hizo pensar que tal vez es hora de volver a visitar la ingeniería detrás de Podracers.

En un publicación de blog anterior, exploramos las posibilidades de rediseñar el Podracer de Anakin. En ese entonces, descubrimos que el diseño de la turbina y el compresor de la película estaba muy por debajo de la marca. Sin embargo, la pobre Ani no tenía acceso a la plataforma de software avanzada AxSTREAM® para diseñar sistemas y componentes de turbomaquinaria, ni poseía los medios financieros para adquirir hardware de primera línea (seamos honestos, la chatarrería de Watto apenas exudaba lujo).

Figura 1 Tienda de chatarra de Watto en Mos Espa, Tatooine
Figura 1 Tienda de chatarra de Watto en Mos Espa, Tatooine. Fuente

Hoy, volvemos a visitar el emocionante mundo de las carreras de pods, decididos a evitar el destino desastroso que le sucedió a la embarcación de Ben Quadinaros.

El desafortunado comienzo de Ben Quadinaros
Figura 2 El desafortunado comienzo de Ben Quadinaros. Fuente 

Ahora, muchos factores podrían haber contribuido a ese desafortunado incidente. Por ejemplo, nunca es recomendable controlar de golpe inducido por la frustración... Sin embargo, la explicación más plausible es una falla en una de las interfaces del subsistema. ¿Por qué pienso eso? Simplemente porque este es un problema común con los sistemas modernos, incluidos los vehículos. Todos los involucrados tienen buenas intenciones y poseen la destreza técnica necesaria para realizar sus tareas individuales. Sin embargo, a menudo surgen problemas cuando estas partes y subsistemas meticulosamente diseñados intentan interactuar sin problemas. ¡Aquí es precisamente donde entra en juego una solución de ingeniería digital acoplada! Cierra los ojos (luego vuelve a abrirlos para seguir leyendo) e imagina un lugar donde todos los componentes críticos de propulsión y auxiliares se puedan modelar juntos, acomodando las condiciones deseadas (incluidas aquellas que no podemos ejecutar con hardware físico en un banco de pruebas).

Usando este enfoque, podemos examinar el Podracer de Ani. La siguiente figura muestra una posible simulación de sistemas auxiliares y de propulsión acoplados, utilizando elementos 0D-1D. Este modelo engloba el turborreactor (como se vio en la publicación anterior), el sistema de suministro de combustible (completo con fluidos y materiales personalizables para que podamos incluir las propiedades vagamente conocidas del tradium puro activado con inyección, por ejemplo), el sistema de lubricación de rodamientos (completo con enfriamiento de aceite), y el sistema de enfriamiento de la boquilla.

Figura 3 Propulsión conceptual acoplada y sistema auxiliar del Podracer rediseñado de Anakin Skywalker
Figura 3 Propulsión conceptual acoplada y sistema auxiliar del Podracer rediseñado de Anakin Skywalker

Si bien existen numerosas ventajas en este enfoque de modelado de orden reducido acoplado (0D-1D), concentrémonos en los beneficios clave:

  • Gran ahorro de tiempo (11 veces más rápido en comparación con el uso de otro software para tareas de modelado separadas)
  • Optimización holística y estudios paramétricos (todo dentro de un solo modelo y software)
  • Capacidad para analizar operaciones transitorias, identificando condiciones críticas para evitar durante carreras o áreas que requieren rediseño
  • Capacidad para simular virtualmente toda la pista de carreras, evaluando la efectividad del sistema
  • Facilidad para crear, modificar y evaluar nuevos conceptos sin la naturaleza intensiva en recursos de los cálculos 3D

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Si estás ansioso por profundizar en este tipo de simulación acoplada, te invito a unirte a mí en JANNAF en Pittsburgh este mes. Asista a mi presentación, "Aceleración del proceso de propulsión de cohetes y desarrollo de sistemas auxiliares a través del modelado integrado de orden reducido" el martes 23 de mayo, durante la sesión de 1:30 p. m. a 3:35 p. m. Allí, exploraremos las complejidades de esta metodología, con un enfoque específico en los motores de cohetes líquidos.

Llegar a info@softinway.com para obtener más información.

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