Dissertação

The Flying Saucer Concept for Micro Aerial Vehicles: Experimental Study EVALUATED

Nesta dissertação é apresentado um estudo experimental sobre uma inovadora asa circular rotativa, numa tentativa de determinar a sua viabilidade numa aplicação em micro veículos aéreos. Um protótipo foi desenvolvido com dois discos convexos rotativos, independentes um do outro, com diâmetro de 400 mm e uma espessura relativa de 12%. Três configurações de rotação foram testadas num túnel aerodinâmico. Os testes foram realizados a um número de Reynolds de 100000, para ângulos de ataque entre -2º e 20º, com uma variação de Advance Ratio (AdvR), o quociente entre a velocidade da extremidade do disco e o escoamento incidente, de 0 a 4 para a rotação síncrona e fixa em 2 para os restantes casos. Testes adicionais de visualização de escoamento foram realizados para o caso de rotação síncrona numa gama específica de ângulos e AdvR. A rotação síncrona indicou um melhor desempenho do protótipo para AdvR=2, dados os valores mais baixos de arrasto e a pequena diferença entre valores de sustentação para os diferentes AdvR. Tal deve-se a uma minimização da bolha de separação com estruturas turbulentas de espessura moderadamente baixa. A rotação assíncrona com uma metade inferior estática sugere um aumento de sustentação com a adição de discos em rotação, dado que os valores de sustentação são superiores ao do caso completamente estático, mas inferiores ao caso de rotação síncrona. Os resultados para rotação oposta indicam uma influência mais significativa no momento de rolamento por parte do disco inferior, com o momento de guinada geral a cancelar-se, aproximadamente.
Asa Circular Rotativa, Micro Veículo Aéreo, Túnel Aerodinâmico, Visualização de Escoamento, Rotação Síncrona, Rotação Assíncrona

outubro 27, 2021, 15:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

João Manuel Melo de Sousa

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado