Projektets titel: Markpåverkan

Team: Príncipe Felipe_Grundeffekt

Calle de Finisterre   Madrid   Spanien   6 Studentens ålder: 14-15 år gamla

Kan vi designa ett fordon som ger mindre utsläpp?

Efter att ha tittat på EO Browser och gaserna metan, kolmonoxid, kvävedioxid och svaveldioxid blev vi förvånade över att se deras höga koncentrationer i Madrid. Till exempel finns det 59,4 μg/m3 NO2 i Madrid och cirka 2 μg/m3 i Toledo. Även om dessa städer ligger nära varandra är skillnaden i koncentration av skadliga gaser betydande, nästan 30 gånger större. Dessa höga koncentrationer av gaser kan orsaka flera sjukdomar och det är därför som vi, efter att ha sett detta, funderade på sätt att minska utsläppen av förorenande gaser. Vi tror att vi kan uppnå detta mål genom att konstruera ett fordon som drar nytta av markeffekten för att röra sig med högre effektivitet, minska bränsleförbrukningen och därmed utsläppen av dessa gaser.
När vi funderade på hur vi skulle lösa det här problemet upptäckte vi att ett fordon som använder markeffekten för att förflytta sig skulle kunna producera mindre utsläpp. Fordon med markeffekt flyger nära marken och medan de rör sig fångas luft mellan vingarna och den yta de flyger över. Eftersom de inte rör marken drabbas de inte av förluster på grund av friktion mot ytan och den luftkudde som skapas under vingarna ger ännu mer lyftkraft. Detta är till stor hjälp eftersom det minskar den energi som behövs för att förflytta sig med en viss hastighet, och det är därför ett fordon som utnyttjar markeffekten skulle släppa ut färre förorenande gaser. Vi hoppas att användningen av fordon som är konstruerade för att dra nytta av markeffekten kan minska utsläppen av förorenande gaser.

Vi har analyserat EO Browser-bilder för att studera koncentrationen av gaserna metan, kolmonoxid, kvävedioxid och svaveldioxid i Madrid. Och vi har jämfört alla dessa data med värdena för CO- och NOx-koncentrationer i Barrio del Pilar från 2010 till 2023 och de är båda mycket höga. Vi hämtade uppgifterna från "Portal de calidad del aire de Madrid" och "AEMET Open Source".
Många av dessa skadliga gaser släpps ut av fordon och därför kan vi minska dem genom att konstruera ett specialfordon som ger mindre utsläpp. För att göra det kommer vi att dra nytta av markeffekten, som är konsekvensen av att ett plan flyger nära marken. Det minskar virvlarna runt vingarna, vilket minskar luftmotståndet och ökar lyftkraften. Detta minskar det bränsle som behövs för att resa, vilket i sin tur minskar fordonets utsläpp.
Vi skulle kunna mäta markeffektens inverkan på ett fordons energiförbrukning genom att bygga ett flygplan med en strömsensor för att mäta den energi som krävs för att hålla en konstant hastighet och en avståndssensor för att utföra dessa tester på en konstant höjd och kontrollera sambandet mellan höjd från marken och energiförbrukning, även om vi har gjort vissa simuleringar för att få dessa värden utan att behöva bygga det faktiska fordonet.
Vi har analyserat den energi som ett fordon behöver när det flyger in i och ut ur markeffekten. I diagrammen nedan kan vi se att när fordonet är nära marken upplever det mindre luftmotstånd och mer lyftkraft.

Genom att konstruera och bygga nya fordon som det som presenteras i detta projekt kan vi minska förorenande utsläpp och förbättra vår framtid.

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

Ladda ner projektaffisch PDF

Projekten skapas av teamen och de tar det fulla ansvaret för den delade datan.
← Alla projekt