Projecttitel: Grondeffect

Team: Príncipe Felipe_Grondeffect

Calle de Finisterre   Madrid   Spanje   6 Leeftijd student: 14-15 jaar oud

Kunnen we een voertuig ontwerpen dat minder uitstoot produceert?

Na het bekijken van de EO Browser en de gassen methaan, koolmonoxide, stikstofdioxide en zwaveldioxide, waren we verbaasd over de hoge concentraties in Madrid. Er is bijvoorbeeld 59,4 μg/m3 NO2 in Madrid en ongeveer 2 μg/m3 in Toledo. Hoewel deze steden dicht bij elkaar liggen, is het verschil in concentratie van schadelijke gassen aanzienlijk, bijna 30 keer zo groot. Deze hoge concentraties gassen kunnen verschillende ziektes veroorzaken en daarom hebben we na het zien hiervan nagedacht over manieren om de uitstoot van vervuilende gassen te verminderen. Wij denken dat we dit doel kunnen bereiken door een voertuig te ontwerpen dat gebruik maakt van grondeffect om efficiënter te rijden, waardoor het brandstofverbruik daalt en dus ook de uitstoot van deze gassen.
Toen we nadachten over hoe we dit probleem konden oplossen, ontdekten we dat een voertuig dat het grondeffect gebruikt om te bewegen, minder uitstoot zou kunnen produceren. Voertuigen met grondeffect vliegen dicht bij de grond en terwijl ze bewegen, wordt er lucht gevangen tussen de vleugels en het oppervlak waar ze overheen vliegen. Omdat ze de grond niet raken, hebben ze geen last van wrijvingsverliezen met het oppervlak en dit luchtkussen dat onder de vleugels ontstaat, creëert nog meer draagkracht. Dit is erg nuttig omdat het de energie vermindert die nodig is om met een bepaalde snelheid te bewegen en daarom zou een voertuig dat gebruik maakt van grondeffect minder vervuilende gassen uitstoten. We hopen dat het gebruik van voertuigen die ontworpen zijn om te profiteren van het grondeffect de uitstoot van vervuilende gassen kan verminderen.

We hebben EO Browser-beelden geanalyseerd om de concentratie van methaan, koolmonoxide, stikstofdioxide en zwaveldioxide gassen in Madrid te bestuderen. En we hebben al deze gegevens vergeleken met de waarden van de CO- en NOx-concentraties in Barrio del Pilar van 2010 tot 2023 en ze zijn allebei erg hoog. We hebben de gegevens gedownload van "Portal de calidad del aire de Madrid" en "AEMET Open Source".
Veel van deze schadelijke gassen worden uitgestoten door voertuigen en dus zouden we deze gassen kunnen verminderen door een speciaal voertuig te ontwerpen dat minder uitstoot produceert. Om dit te doen, gaan we gebruik maken van het grondeffect, dat het gevolg is van een vliegtuig dat dicht bij de grond vliegt. Het vermindert de wervelingen rond de vleugels, waardoor de luchtweerstand afneemt en de draagkracht toeneemt. Hierdoor is er minder brandstof nodig om te reizen, wat op zijn beurt de uitstoot van het voertuig vermindert.
We zouden de invloed van grondeffect op het stroomverbruik van een voertuig kunnen meten door een vliegtuig te bouwen met een stroomsensor om de energie te meten die nodig is om een constante snelheid te behouden en een afstandssensor om deze tests op een constante hoogte uit te voeren en de relatie tussen hoogte vanaf de grond en stroomverbruik te controleren, hoewel we enkele simulaties hebben uitgevoerd om deze waarden te krijgen zonder het echte voertuig te hoeven bouwen.
We hebben de energie geanalyseerd die een voertuig nodig heeft tijdens het vliegen in en uit grondeffect. In de grafieken hieronder kunnen we zien dat wanneer het voertuig dicht bij de grond is, het minder weerstand en meer lift ondervindt.

Door nieuwe voertuigen zoals die in dit project te ontwerpen en te bouwen, kunnen we de vervuilende uitstoot verminderen en onze toekomst verbeteren.

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

Download projectposter PDF

Projecten worden gemaakt door de teams en zij nemen de volledige verantwoordelijkheid voor de gedeelde gegevens.
← Alle projecten