Název projektu: Přízemní efekt

Tým: Príncipe Felipe_Ground effect

Calle de Finisterre   Madrid   Španělsko   6 Věk studenta: 14-15 let

Můžeme navrhnout vozidlo, které bude produkovat méně emisí?

Poté, co jsme se podívali na EO Browser a na metan, oxid uhelnatý, oxid dusičitý a oxid siřičitý, překvapila nás jejich vysoká koncentrace v Madridu. Například v Madridu je 59,4 μg/m3 NO2 a v Toledu přibližně 2 μg/m3. Přestože jsou tato města blízko sebe, rozdíl v koncentraci škodlivých plynů je značný, téměř 30krát větší. Tyto vysoké koncentrace plynů mohou způsobit řadu onemocnění, a proto jsme po tomto zjištění přemýšleli o způsobech, jak snížit emise škodlivých plynů. Domníváme se, že bychom tohoto cíle mohli dosáhnout konstrukcí vozidla, které využívá přízemního efektu k pohybu s vyšší účinností, čímž se sníží spotřeba paliva, a tím i emise těchto plynů.
Když jsme přemýšleli, jak tento problém vyřešit, zjistili jsme, že vozidlo, které využívá k pohybu zemní efekt, by mohlo produkovat méně emisí. Vozidla s přízemním efektem létají blízko země a při jejich pohybu se vzduch zachycuje mezi křídly a povrchem, nad kterým letí. Protože se nedotýkají země, netrpí ztrátami způsobenými třením o povrch a tento polštář vzduchu, který se vytváří pod křídly, vytváří ještě větší vztlak. To je velmi užitečné, protože to snižuje energii potřebnou k pohybu danou rychlostí, a proto by vozidlo, které využívá přízemního efektu, vypouštělo méně znečišťujících plynů. Doufáme, že používání vozidel, která jsou navržena tak, aby využívala přízemního efektu, by mohlo snížit emise znečišťujících plynů.

Analyzovali jsme snímky EO Browser a zkoumali koncentraci metanu, oxidu uhelnatého, oxidu dusičitého a oxidu siřičitého v Madridu. A všechna tato data jsme porovnali s hodnotami koncentrací CO a NOx v Barrio del Pilar v letech 2010 až 2023 a obě jsou velmi vysoké. Data jsme stáhli z "Portal de calidad del aire de Madrid" a "AEMET Open Source".
Mnoho těchto škodlivých plynů je vypouštěno vozidly, a proto bychom je mohli snížit konstrukcí speciálního vozidla, které produkuje méně emisí. K tomu využijeme přízemního efektu, který vzniká, když letadlo letí blízko země. Snižuje víry kolem křídel, což snižuje odpor vzduchu a zvyšuje vztlak. Tím se snižuje množství paliva potřebného k cestování, což následně snižuje emise vozidla.
Vliv zemního efektu na spotřebu energie vozidla bychom mohli změřit tak, že bychom postavili letadlo s proudovým senzorem, který by měřil energii potřebnou k udržení konstantní rychlosti, a se senzorem vzdálenosti, který by tyto testy prováděl v konstantní výšce a kontroloval vztah mezi výškou od země a spotřebou energie, ačkoli jsme provedli několik simulací, abychom tyto hodnoty získali, aniž bychom museli stavět skutečné vozidlo.
Analyzovali jsme energii, kterou vozidlo potřebuje při letu v přízemním efektu a mimo něj. Na níže uvedených grafech vidíme, že když je vozidlo blízko země, má menší odpor vzduchu a větší vztlak.

Konstrukcí a výrobou nových vozidel, jako je vozidlo představené v tomto projektu, můžeme snížit emise znečišťujících látek a zlepšit naši budoucnost.

https://sites.google.com/view/ground-effect-vehicle/introduction?authuser=2

Stáhnout plakát projektu PDF

Projekty vytvářejí týmy a přebírají plnou odpovědnost za sdílená data.
← Všechny projekty