Investigación Experimental de los Efectos de la Formación de Hielo en el Rendimiento del Rotor de un Drone en Suspensión
Autores: Villeneuve, Eric; Samad, Abdallah; Volat, Christophe; Béland, Mathieu; Lapalme, Maxime
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación Experimental de los Efectos de la Formación de Hielo en el Rendimiento del Rotor de un Drone en Suspensión
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Rotor de dron
Efectos de heladas
Rendimiento aerodinámico
Datos experimentales
Tasas de precipitación
Tamaños de gotas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se probó una versión a escala del rotor del dron APT70, típico de los rotores de UAV pequeños a medianos, en una cámara fría de 9 metros de altura para una amplia gama de parámetros de congelación. El rotor del dron utilizado tiene cuatro palas con diferentes configuraciones de cuerda y torsión. El objetivo de este estudio fue investigar los efectos de la congelación en el rendimiento aerodinámico del rotor, basado en datos experimentales, para diferentes velocidades del rotor, tasas de precipitación, tamaños de gotas y temperaturas del aire. Las cargas aerodinámicas se midieron utilizando la celda de carga incorporada, y los datos se compararon con fotografías tomadas durante las pruebas, así como con mediciones del grosor del hielo al final de las pruebas. Se evaluó el impacto de cada parámetro de prueba y sus variaciones en la degradación del rendimiento del rotor. Los resultados muestran que las gotas más grandes y las RPM más bajas y ángulos de paso generan una degradación más rápida del rendimiento debido al flujo de aire alrededor de las palas y el vórtice de punta que afecta la eficiencia de recolección de las palas. Con las gotas más pequeñas, la temperatura del aire no afectó la degradación del rendimiento, solo el tipo de acumulación de hielo. Sin embargo, con las gotas más grandes, la degradación del rendimiento fue menos severa a temperaturas más cálidas, ya que casi no se acumuló hielo en la punta y las gotas fueron expulsadas antes de congelarse.
Descripción
Se probó una versión a escala del rotor del dron APT70, típico de los rotores de UAV pequeños a medianos, en una cámara fría de 9 metros de altura para una amplia gama de parámetros de congelación. El rotor del dron utilizado tiene cuatro palas con diferentes configuraciones de cuerda y torsión. El objetivo de este estudio fue investigar los efectos de la congelación en el rendimiento aerodinámico del rotor, basado en datos experimentales, para diferentes velocidades del rotor, tasas de precipitación, tamaños de gotas y temperaturas del aire. Las cargas aerodinámicas se midieron utilizando la celda de carga incorporada, y los datos se compararon con fotografías tomadas durante las pruebas, así como con mediciones del grosor del hielo al final de las pruebas. Se evaluó el impacto de cada parámetro de prueba y sus variaciones en la degradación del rendimiento del rotor. Los resultados muestran que las gotas más grandes y las RPM más bajas y ángulos de paso generan una degradación más rápida del rendimiento debido al flujo de aire alrededor de las palas y el vórtice de punta que afecta la eficiencia de recolección de las palas. Con las gotas más pequeñas, la temperatura del aire no afectó la degradación del rendimiento, solo el tipo de acumulación de hielo. Sin embargo, con las gotas más grandes, la degradación del rendimiento fue menos severa a temperaturas más cálidas, ya que casi no se acumuló hielo en la punta y las gotas fueron expulsadas antes de congelarse.