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https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/13939| Title: | Análisis y estudio de un sistema de aspersión basado en el principio de efecto Venturi para drones dedicados a la agricultura |
| Authors: | Urbina Alonso, Carlos Daniel%2057711 |
| metadata.dc.subject.other: | efecto Venturi, aspersión pasiva, vehículos aéreos no tripulados, agricultura de precisión, dinámica de fluidos computacional |
| Issue Date: | 2026-08-05 |
| Publisher: | Tecnológico Nacional de México |
| metadata.dc.publisher.tecnm: | Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico |
| Description: | Los sistemas de aspersión empleados en vehículos aéreos no tripulados para aplicaciones agrícolas suelen incorporar bombas eléctricas y otros componentes que incrementan el peso, la complejidad y la demanda energética del vehículo. Esta investigación tuvo como objetivo analizar y diseñar un sistema de aspersión pasivo basado en el efecto Venturi, capaz de aprovechar el flujo de aire disponible en un UAV agrícola para generar una disminución de presión que favorezca la succión de líquido desde un depósito. La metodología comprendió la identificación de variables físicas y parámetros operativos, el diseño asistido por computadora de siete configuraciones geométricas, su evaluación preliminar y la verificación numérica del diseño seleccionado mediante dinámica de fluidos computacional. El Diseño 7, constituido por un ducto convergente-divergente, una constricción de 64 mm, un ducto de succión inclinado y un depósito lateral, presentó la mejor correspondencia entre la región de presión reducida y la conexión del conducto de succión. Su comportamiento se evaluó mediante quince simulaciones monofásicas en SolidWorks Flow Simulation, con velocidades de entrada de entre 20 y 60 m/s, y un análisis multifásico complementario en ANSYS Fluent. Los resultados permitieron identificar un intervalo operativo favorable de 39.45 a 45 m/s. La mayor disminución de presión se obtuvo con una velocidad de entrada de 43.9 m/s, condición en la que se registró una presión estática mínima de 60 131.36 Pa y una velocidad máxima de 268.924 m/s en la constricción. El análisis a 40 m/s mostró la concentración y aceleración del flujo en la garganta, además de estructuras vorticosas y zonas de recirculación posteriores a esta región. Por encima de 45 m/s, el incremento de la presión en la constricción redujo las condiciones favorables para la succión. Se concluye que la geometría propuesta presenta viabilidad numérica para generar el gradiente de presión requerido y podría disminuir la dependencia de bombas eléctricas; sin embargo, es necesaria la construcción de un prototipo y su validación experimental para cuantificar el caudal succionado, la atomización y el desempeño real del sistema. |
| metadata.dc.type: | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Appears in Collections: | Tesis de Maestría en Ciencias de la Ingeniería |
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|---|---|---|---|---|
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