Prosjektets tittel: Bakkeeffekt

Team: Príncipe Felipe_Grundeffekt

Calle de Finisterre   Madrid   Spania   6 Studentens alder: 14-15 år gammel

Kan vi designe et kjøretøy som produserer mindre utslipp?

Etter å ha sett på EO Browser og gassene metan, karbonmonoksid, nitrogendioksid og svoveldioksid, ble vi overrasket over de høye konsentrasjonene i Madrid. For eksempel er det 59,4 μg/m3 NO2 i Madrid og rundt 2 μg/m3 i Toledo. Selv om disse byene ligger nær hverandre, er forskjellen i konsentrasjon av skadelige gasser betydelig, nesten 30 ganger større. Disse høye konsentrasjonene av gasser kan forårsake en rekke sykdommer, og det er grunnen til at vi, etter å ha sett dette, tenkte på måter å redusere utslippene av forurensende gasser på. Vi tror at vi kan nå dette målet ved å designe et kjøretøy som utnytter bakkeeffekten til å kjøre mer effektivt, noe som reduserer drivstofforbruket og dermed utslippene av disse gassene.
Mens vi funderte på hvordan vi kunne løse dette problemet, oppdaget vi at et kjøretøy som bruker bakkeeffekten til å bevege seg, kunne gi mindre utslipp. Bakkeeffektkjøretøy flyr nær bakken, og mens de beveger seg, blir luft fanget mellom vingene og overflaten de flyr over. Siden vingene ikke berører bakken, oppstår det ingen friksjonstap mot underlaget, og luftputen som dannes under vingene, skaper enda mer løft. Dette er svært nyttig fordi det reduserer energien som trengs for å forflytte seg i en gitt hastighet, og derfor vil et kjøretøy som utnytter bakkeeffekten slippe ut mindre forurensende gasser. Vi håper at bruk av kjøretøy som er designet for å utnytte bakkeeffekten, vil kunne redusere utslippene av forurensende gasser.

Vi har analysert EO Browser-bilder for å studere konsentrasjonen av metan, karbonmonoksid, nitrogendioksid og svoveldioksid i Madrid. Og vi har sammenlignet alle disse dataene med verdiene for CO- og NOx-konsentrasjonene i Barrio del Pilar fra 2010 til 2023, og begge er svært høye. Vi lastet ned dataene fra "Portal de calidad del aire de Madrid" og "AEMET Open Source".
Mange av disse skadelige gassene slippes ut av kjøretøy, og ved å konstruere et spesialkjøretøy som slipper ut mindre, kan vi redusere utslippene. For å gjøre dette skal vi utnytte bakkeeffekten som oppstår når et fly flyr nær bakken. Det reduserer virvlene rundt vingene, noe som reduserer luftmotstanden og øker oppdriften. Dette reduserer drivstofforbruket, noe som igjen reduserer kjøretøyets utslipp.
Vi kan måle bakkeeffektens innvirkning på strømforbruket ved å bygge et fly med en strømsensor for å måle energien som kreves for å opprettholde en konstant hastighet, og en avstandssensor for å utføre disse testene i en konstant høyde og sjekke forholdet mellom høyde fra bakken og strømforbruk, selv om vi har kjørt noen simuleringer for å få disse verdiene uten å måtte bygge et kjøretøy.
Vi har analysert energien som et kjøretøy trenger når det flyr inn i og ut av bakkeeffekt. I grafene nedenfor ser vi at når kjøretøyet er nær bakken, opplever det mindre luftmotstand og mer løft.

Ved å designe og bygge nye kjøretøy som det som presenteres i dette prosjektet, kan vi redusere forurensende utslipp og forbedre fremtiden vår.

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

Last ned prosjektplakat PDF

Prosjektene opprettes av teamene, og de tar det fulle ansvaret for de delte dataene.
← Alle prosjekter