Naslov projekta: Učinek tal

Ekipa: Príncipe Felipe_Ground effect

Calle de Finisterre   Madrid   Španija   6 Starost učenca: 14-15 let

Ali lahko oblikujemo vozilo, ki bo proizvajalo manj emisij?

Ko smo si ogledali pregledovalnik EO Browser in pline metan, ogljikov monoksid, dušikov dioksid in žveplov dioksid, nas je presenetila njihova visoka koncentracija v Madridu. V Madridu je na primer 59,4 μg/m3 NO2, v Toledu pa približno 2 μg/m3. Čeprav sta ti mesti blizu skupaj, je razlika v koncentraciji škodljivih plinov precejšnja, skoraj 30-krat večja. Te visoke koncentracije plinov lahko povzročijo več bolezni, zato smo po tem dogodku razmišljali o načinih za zmanjšanje emisij škodljivih plinov. Verjamemo, da bi ta cilj lahko dosegli z zasnovo vozila, ki bi izkoristilo učinek tal za večjo učinkovitost vožnje, kar bi zmanjšalo porabo goriva in s tem emisije teh plinov.
Ko smo razmišljali, kako rešiti to vprašanje, smo ugotovili, da bi vozilo, ki za premikanje uporablja učinek tal, lahko proizvedlo manj emisij. Vozila z učinkom tal letijo blizu tal in med premikanjem se zrak ujame med krili in površino, nad katero letijo. Ker se ne dotikajo tal, nimajo izgub zaradi trenja s površino, ta zračna blazina, ki nastane pod krili, pa ustvarja še večji vzgon. To je zelo koristno, saj se zmanjša energija, ki je potrebna za gibanje pri določeni hitrosti, zato bi vozilo, ki izkorišča učinek tal, izpustilo manj onesnaževalnih plinov. Upamo, da bi z uporabo vozil, ki so zasnovana tako, da izkoriščajo učinek tal, lahko zmanjšali emisije onesnaževalnih plinov.

Analizirali smo posnetke EO Browser in preučili koncentracijo plinov metana, ogljikovega monoksida, dušikovega dioksida in žveplovega dioksida v Madridu. Vse te podatke smo primerjali z vrednostmi koncentracij CO in NOx v Barrio del Pilar v obdobju od leta 2010 do 2023 in ugotovili, da sta obe vrednosti zelo visoki. Podatke smo prenesli s portala "Portal de calidad del aire de Madrid" in "AEMET Open Source".
Veliko teh škodljivih plinov izločajo vozila, zato bi jih lahko zmanjšali, če bi zasnovali posebno vozilo, ki bi proizvajalo manj emisij. V ta namen bomo izkoristili učinek tal, ki je posledica tega, da letalo leti blizu tal. Zmanjšuje vrtince okoli kril, kar zmanjšuje zračni upor in povečuje vzgon. S tem se zmanjša količina goriva, potrebnega za potovanje, kar posledično zmanjša emisije vozila.
Vpliv učinka tal na porabo energije vozila bi lahko izmerili tako, da bi zgradili letalo s senzorjem toka za merjenje energije, potrebne za vzdrževanje konstantne hitrosti, in senzorjem razdalje, da bi te preskuse opravili na konstantni višini in preverili povezavo med višino od tal in porabo energije, čeprav smo za pridobitev teh vrednosti izvedli nekaj simulacij, ne da bi morali zgraditi dejansko vozilo.
Analizirali smo energijo, ki jo vozilo potrebuje med letenjem v in izven učinka tal. Na spodnjih grafikonih lahko vidimo, da ima vozilo, ko je blizu tal, manjši upor in večji vzgon.

Z načrtovanjem in izdelavo novih vozil, kot je to, ki je predstavljeno v tem projektu, lahko zmanjšamo emisije onesnaževal in izboljšamo našo prihodnost.

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

Prenesi plakat projekta PDF

Projekte oblikujejo ekipe, ki so v celoti odgovorne za skupne podatke.
← Vsi projekti