Projektets titel: Jord-effekt

Team: Príncipe Felipe_Grundeffekt

Calle de Finisterre   Madrid   Spanien   6 Elevens alder: 14-15 år gammel

Kan vi designe et køretøj, der producerer mindre emissioner?

Efter at have kigget på EO Browser og gasserne metan, kulilte, nitrogendioxid og svovldioxid blev vi overraskede over at se deres høje koncentrationer i Madrid. For eksempel er der 59,4 μg/m3 NO2 i Madrid og omkring 2 μg/m3 i Toledo. Selv om disse byer ligger tæt på hinanden, er forskellen i koncentrationen af skadelige gasser betydelig, næsten 30 gange større. Disse høje koncentrationer af gasser kan forårsage adskillige sygdomme, og det er derfor, at vi efter at have set dette, tænkte på måder at reducere emissionerne af forurenende gasser. Vi mener, at vi kan nå dette mål ved at designe et køretøj, der udnytter ground effect til at bevæge sig med en højere effektivitet, reducere brændstofforbruget og dermed udledningen af disse gasser.
Mens vi tænkte over, hvordan vi kunne løse dette problem, opdagede vi, at et køretøj, der bruger ground effect til at bevæge sig, kunne producere færre emissioner. Ground effect-køretøjer flyver tæt på jorden, og mens de bevæger sig, bliver der fanget luft mellem vingerne og den overflade, de flyver hen over. Da de ikke rører jorden, lider de ikke tab på grund af friktion med overfladen, og denne luftpude, der skabes under vingerne, skaber endnu mere opdrift. Det er meget nyttigt, fordi det reducerer den energi, der er nødvendig for at bevæge sig med en given hastighed, og det er derfor, at et køretøj, der udnytter ground effect, udleder færre forurenende gasser. Vi håber, at brugen af køretøjer, der er designet til at udnytte ground effect, kan reducere udledningen af forurenende gasser.

Vi har analyseret EO Browser-billeder for at undersøge koncentrationen af metan, kulilte, nitrogendioxid og svovldioxidgasser i Madrid. Og vi har sammenlignet alle disse data med værdierne for CO- og NOx-koncentrationer i Barrio del Pilar fra 2010 til 2023, og de er begge meget høje. Vi downloadede dataene fra 'Portal de calidad del aire de Madrid' og 'AEMET Open Source'.
Mange af disse skadelige gasser udledes af køretøjer, så ved at designe et særligt køretøj, der udleder mindre, kan vi reducere dem. For at gøre det vil vi drage fordel af ground effect, som er konsekvensen af, at et fly flyver tæt på jorden. Det reducerer hvirvlerne omkring vingerne, hvilket mindsker luftmodstanden og øger opdriften. Det reducerer det brændstof, der er nødvendigt for at rejse, hvilket igen reducerer køretøjets emissioner.
Vi kunne måle effekten af ground effect på et køretøjs strømforbrug ved at bygge et fly med en strømsensor til at måle den energi, der kræves for at opretholde en konstant hastighed, og en afstandssensor til at udføre disse tests i en konstant højde og kontrollere forholdet mellem højden fra jorden og strømforbruget, selvom vi har kørt nogle simuleringer for at få disse værdier uden at skulle bygge det faktiske køretøj.
Vi har analyseret den energi, som et køretøj har brug for, når det flyver ind og ud af ground effect. I graferne nedenfor kan vi se, at når køretøjet er tæt på jorden, oplever det mindre luftmodstand og mere løft.

Ved at designe og bygge nye køretøjer som det, der præsenteres i dette projekt, kan vi reducere forurenende emissioner og forbedre vores fremtid.

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

Download projektplakat PDF

Projekter oprettes af teams, og de tager det fulde ansvar for de delte data.
← Alle projekter