A projekt címe: Talajhatás

Csapat: Príncipe Felipe_földrajzi hatás

Calle de Finisterre   Madrid   Spanyolország   6 A diák életkora: 14-15 évesek

Tudunk-e olyan járművet tervezni, amely kevesebb károsanyag-kibocsátással jár?

Az EO Browser és a metán, szén-monoxid, nitrogén-dioxid és kén-dioxid gázok vizsgálata után meglepődtünk, hogy magas koncentrációjuk van Madridban. Madridban például 59,4 μg/m3 NO2 van, Toledóban pedig körülbelül 2 μg/m3. Annak ellenére, hogy ezek a városok közel vannak egymáshoz, a káros gázok koncentrációjának különbsége jelentős, majdnem 30-szoros. Ezek a magas gázkoncentrációk számos betegséget okozhatnak, és ezért, miután ezt láttuk, elgondolkodtunk azon, hogyan lehetne csökkenteni a szennyező gázok kibocsátását. Úgy véljük, hogy ezt a célt egy olyan jármű megtervezésével érhetjük el, amely a talajhatást kihasználva nagyobb hatásfokkal mozog, csökkentve ezzel az üzemanyag-fogyasztást, és ezáltal az említett gázok kibocsátását.
Miközben azon gondolkodtunk, hogyan oldhatnánk meg ezt a problémát, rájöttünk, hogy egy olyan jármű, amely a talajhatást használja a mozgáshoz, kevesebb károsanyag-kibocsátással járhat. A talajhatású járművek a talajhoz közel repülnek, és mozgás közben a levegő beszorul a szárnyak és a felület közé, amely felett átrepülnek. Mivel nem érnek a talajhoz, nem szenvednek veszteséget a felülettel való súrlódás miatt, és ez a szárnyak alatt keletkező légpárna még nagyobb felhajtóerőt hoz létre. Ez nagyon hasznos, mert csökkenti az adott sebességgel történő mozgáshoz szükséges energiát, és ezért a talajhatást kihasználó jármű kevesebb szennyező gázt bocsát ki. Reméljük, hogy a talajhatás kihasználására tervezett járművek használata csökkentheti a szennyező gázok kibocsátását.

EO Browser felvételeket elemeztünk, hogy tanulmányozzuk a metán, szén-monoxid, nitrogén-dioxid és kén-dioxid gázok koncentrációját Madridban. Mindezen adatokat pedig összehasonlítottuk a Barrio del Pilarban 2010 és 2023 között mért CO- és NOx-koncentrációk értékeivel, és mindkettő nagyon magas. Az adatokat a 'Portal de calidad del aire de Madrid' és az 'AEMET Open Source' portálról töltöttük le.
E káros gázok közül sokat a járművek bocsátanak ki, ezért egy olyan speciális jármű tervezésével, amely kevesebb károsanyag-kibocsátást eredményez, csökkenthetnénk a károsanyag-kibocsátást. Ennek érdekében kihasználjuk a talajhatást, amely a talajhoz közel repülő repülőgépek következménye. Ez csökkenti a szárnyak körüli örvényeket, ami csökkenti a légellenállást és növeli a felhajtóerőt. Ez csökkenti a közlekedéshez szükséges üzemanyagot, ami viszont csökkenti a jármű károsanyag-kibocsátását.
A talajhatás hatását a jármű energiafogyasztására úgy tudnánk mérni, hogy megépítünk egy repülőgépet, amely egy áramérzékelővel rendelkezik, hogy mérje az állandó sebesség fenntartásához szükséges energiát, és egy távolságérzékelővel, hogy állandó magasságban végezzük el ezeket a teszteket, és ellenőrizzük a földtől való magasság és az energiafogyasztás közötti kapcsolatot, bár lefuttattunk néhány szimulációt, hogy megkapjuk ezeket az értékeket anélkül, hogy meg kellene építeni a tényleges járművet.
Elemeztük, hogy a járműnek mekkora energiára van szüksége a talajhatáson belüli és kívüli repülés során. Az alábbi grafikonokon láthatjuk, hogy amikor a jármű a talaj közelében van, kevesebb légellenállást és több felhajtóerőt tapasztal.

Az olyan új járművek tervezésével és építésével, mint amilyen a projektben bemutatott jármű, csökkenthetjük a szennyezőanyag-kibocsátást és javíthatjuk a jövőnket.

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

Projektplakát letöltése PDF

A projekteket a csapatok hozzák létre, és teljes felelősséget vállalnak a megosztott adatokért.
← Minden projekt