Recopilación de datos y desarrollo de modelos de arcos eléctricos en condiciones de baja presión para aplicaciones aeronáuticas
Este trabajo aborda el estudio de los arcos eléctricos bajo condiciones de baja presión para aplicaciones aeronáuticas, un fenómeno de relevancia crítica para la seguridad de las aeronaves modernas en el contexto del paradigma de Aviones Más Eléctricos (MEA). El objetivo principal fue recopilar dato...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/427267 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/427267 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Airplanes--Electric equipment Low voltage systems Electric testing Avions--Equip elèctric Baixa tensió Electricitat--Proves Àrees temàtiques de la UPC::Aeronàutica i espai Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria elèctrica |
| Sumario: | Este trabajo aborda el estudio de los arcos eléctricos bajo condiciones de baja presión para aplicaciones aeronáuticas, un fenómeno de relevancia crítica para la seguridad de las aeronaves modernas en el contexto del paradigma de Aviones Más Eléctricos (MEA). El objetivo principal fue recopilar datos experimentales en un entorno controlado y desarrollar un modelo matemático capaz de predecir con precisión el comportamiento de los arcos eléctricos bajo distintas condiciones. Para ello, se llevó a cabo un riguroso programa experimental en el laboratorio de alta tensión AMBER-UPC, utilizando dos tipos de materiales, PVC y PTFE, y considerando variaciones de presión, humedad y contaminantes (NH4Cl). El montaje experimental incluyó una cámara de vacío, electrodos, una fuente de alta tensión y herramientas de medición como osciloscopios y sensores de presión y corriente. Los datos obtenidos fueron procesados y analizados utilizando un programa desarrollado en MATLAB, que permitió ajustar los resultados experimentales al modelo matemático de Jonathan Andrea. Este modelo, basado en ecuaciones dinámicas y parámetros ajustables, se eligió por su precisión en la representación de fenómenos de ignición y extinción de arcos. Entre los resultados más destacados, el modelo demostró ser efectivo para representar las curvas de voltaje y corriente del arco, con un error promedio inferior al 30%. Además, los análisis de sensibilidad confirmaron la influencia de la presión y la separación de los electrodos en la energía requerida para la formación del arco. Este trabajo no solo valida la aplicabilidad del modelo de Andrea en entornos aeronáuticos, sino que también aporta una base de datos robusta y una metodología replicable para futuras investigaciones. En conclusión, esta investigación contribuye significativamente a la comprensión y mitigación de riesgos asociados a los arcos eléctricos en aeronaves, proporcionando herramientas prácticas para el diseño de sistemas eléctricos más seguros y eficientes. |
|---|