Tytuł projektu: Efekt podłoża

Zespół: Príncipe Felipe_Ground effect

Calle de Finisterre   Madryt   Hiszpania   6 Wiek ucznia: 14-15 lat

Czy możemy zaprojektować pojazd, który emituje mniej spalin?

Po zapoznaniu się z przeglądarką EO Browser oraz gazami: metanem, tlenkiem węgla, dwutlenkiem azotu i dwutlenkiem siarki, byliśmy zaskoczeni ich wysokimi stężeniami w Madrycie. Na przykład w Madrycie jest 59,4 μg/m3 NO2, a w Toledo około 2 μg/m3. Mimo że miasta te znajdują się blisko siebie, różnica w stężeniu szkodliwych gazów jest znaczna, prawie 30 razy większa. Tak wysokie stężenie gazów może powodować wiele chorób i dlatego, widząc to, pomyśleliśmy o sposobach zmniejszenia emisji zanieczyszczających gazów. Wierzymy, że możemy osiągnąć ten cel poprzez zaprojektowanie pojazdu, który wykorzystuje efekt ziemi do poruszania się z większą wydajnością, zmniejszając zużycie paliwa, a tym samym emisję tych gazów.
Zastanawiając się, jak rozwiązać ten problem, odkryliśmy, że pojazd wykorzystujący efekt przyziemny do poruszania się może wytwarzać mniej emisji. Pojazdy z efektem przyziemienia latają blisko ziemi, a gdy się poruszają, powietrze zostaje uwięzione między skrzydłami a powierzchnią, nad którą przelatują. Ponieważ nie dotykają one podłoża, nie ponoszą strat wynikających z tarcia o powierzchnię, a poduszka powietrza, która powstaje pod skrzydłami, wytwarza jeszcze większą siłę nośną. Jest to bardzo pomocne, ponieważ zmniejsza energię potrzebną do poruszania się z daną prędkością i dlatego pojazd wykorzystujący efekt ziemi emitowałby mniej zanieczyszczeń. Mamy nadzieję, że korzystanie z pojazdów zaprojektowanych z myślą o wykorzystaniu efektu ziemi może zmniejszyć emisję zanieczyszczeń gazowych.

Przeanalizowaliśmy obrazy EO Browser w celu zbadania stężenia metanu, tlenku węgla, dwutlenku azotu i dwutlenku siarki w Madrycie. Porównaliśmy wszystkie te dane z wartościami stężeń CO i NOx w Barrio del Pilar w latach 2010-2023 i oba są bardzo wysokie. Pobraliśmy dane z "Portal de calidad del aire de Madrid" i "AEMET Open Source".
Wiele z tych szkodliwych gazów jest emitowanych przez pojazdy, więc projektując specjalny pojazd, który wytwarza mniej emisji, moglibyśmy je zmniejszyć. Aby to zrobić, zamierzamy wykorzystać efekt ziemi, który jest konsekwencją lotu samolotu blisko ziemi. Zmniejsza on wiry wokół skrzydeł, co zmniejsza opór powietrza i zwiększa siłę nośną. Zmniejsza to ilość paliwa potrzebnego do podróży, co z kolei zmniejsza emisje pojazdu.
Moglibyśmy zmierzyć wpływ efektu ziemi na zużycie energii przez pojazd, budując samolot z czujnikiem prądu do pomiaru energii wymaganej do utrzymania stałej prędkości i czujnikiem odległości, aby przeprowadzić te testy na stałej wysokości i sprawdzić zależność między wysokością od ziemi a zużyciem energii, chociaż przeprowadziliśmy kilka symulacji, aby uzyskać te wartości bez konieczności budowania rzeczywistego pojazdu.
Przeanalizowaliśmy energię potrzebną pojazdowi podczas lotu w i poza efektem ziemi. Na poniższych wykresach widzimy, że gdy pojazd znajduje się blisko ziemi, doświadcza mniejszego oporu i większej siły nośnej.

Projektując i budując nowe pojazdy, takie jak ten przedstawiony w tym projekcie, możemy zmniejszyć emisję zanieczyszczeń i poprawić naszą przyszłość.

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

Pobierz plakat projektu PDF

Projekty tworzone są przez zespoły i to one biorą pełną odpowiedzialność za udostępniane dane.
← Wszystkie projekty