Dissertação

Optimization of the Propeller-Driven Propulsion System for a Small UAV EVALUATED

Integrando no projeto do LEEUAV, um UAV desenvolvido pelo IDMEC, em conjunto com o AergoG e o INEGI, o objetivo desta dissertaçãoo é otimizar o hélice do sistema de propulsão já anteriormente construído. Após uma revisão da literatura e de pesquisa sobre os diferentes softwares existentes para análises de sistemas de propulsão, foi escolhido o software QPROP. Após a escolha do software, foi realizada uma parametrização do hélice, incluindo parâmetros que caracterizam a geometria exterior do hélice e parâmetros que caracterizam o perfil usado em cada uma das pás do hélice. Após execução do software QPROP, foram considerados os parâmetros usados para avaliar o desempenho do hélice tais como a força propulsiva, os coeficientes de potência e de força propulsiva, e a eficiência do hélice. Para realizar os ensaios experimentais, foram escolhidos três hélices diferentes, onde foi possível analisar como varia a sua performance para diferentes diâmetros, passos e motores e validar o software. Tendo em conta que não se sabia que perfil estava a ser usado em cada hélice, foram considerados dois possíveis perfis, cujos dados foram determinados com o software XFOIL. Os parâmetros geométricos do hélice foram determinados manualmente. Após a realização dos ensaios experimentais e validação do software QPROP, foi realizada uma otimização progressiva usando o software MATLAB, tanto para a fase de vôo cruzeiro como para a fase de subida. Com esta otimização foi obtido um sistema motor+hélice com uma eficiência superior ao inicial para as duas fases de vôo, tal como era desejado.
Hélice, Otimização, Eficiência, Força Propulsiva, Potência Elétrica

Abril 6, 2018, 14:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

André Calado Marta

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar