Experimento de Aero-Propulción Estática de un Ventilador Eléctrico Ductado
Autores: Chu, Hoang-Quan; Dinh, Quang-Ngoc; Vu, Thai-Son; Pham, Van-Yen; Bui, Van-Trung; Hoang, Nhat-Minh; Nguyen, Trung-Kien; Nguyen, Dong; Pham, Gia-Diem; Dinh, Cong-Truong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Experimento de Aero-Propulción Estática de un Ventilador Eléctrico Ductado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Ventiladores ducted eléctricos
Aviación
Tamaño compacto
Bajo ruido
Cero emisiones
Sistema de prueba experimental
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los ventiladores ducted eléctricos están ganando prominencia en la aviación debido a su tamaño compacto, bajo ruido y cero emisiones en comparación con las turbinas de gas convencionales. Este estudio presenta un sistema de prueba experimental para un ventilador de propulsión ducted eléctrico de 390 mm desarrollado por el grupo de Sistemas de Propulsión Aeroespacial de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hanoi. El propulsor de compuesto de fibra de carbono, impulsado por un motor BLDC ubicado en el centro, fue montado en un soporte de prueba equipado con sensores de fuerza y velocidad de rotación (rpm). La energía se suministró a través de dos configuraciones de batería, de ocho y de nueve paquetes, con voltaje y corriente monitoreados y controlados a través de un módulo ESC. Los experimentos realizados de 2000 a 7000 rpm exploraron la relación entre las entradas eléctricas y las salidas aero-propulivas. Los resultados revelaron que la potencia de entrada, la corriente y el nivel de presión sonora (SPL) se amplificaron significativamente con las rpm, mientras que el voltaje disminuyó ligeramente. La rpm máxima alcanzó 6500 rpm para la configuración de ocho paquetes y 7000 rpm para la configuración de nueve paquetes. Cuando supera las 6000 rpm, el SPL se acerca a 120 dB. La configuración de ocho paquetes proporcionó un mayor empuje por voltio, mientras que la de nueve paquetes ofreció un mejor empuje por amperio y una mejor potencia de arranque. Aunque los índices adimensionales, incluidos el coeficiente de potencia (CP), el coeficiente de empuje (CT) y el índice de mérito (FM), disminuyeron con las rpm, el FM se mantuvo entre 0.7 y 0.75 a velocidades medias, demostrando una conversión de energía efectiva.
Descripción
Los ventiladores ducted eléctricos están ganando prominencia en la aviación debido a su tamaño compacto, bajo ruido y cero emisiones en comparación con las turbinas de gas convencionales. Este estudio presenta un sistema de prueba experimental para un ventilador de propulsión ducted eléctrico de 390 mm desarrollado por el grupo de Sistemas de Propulsión Aeroespacial de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hanoi. El propulsor de compuesto de fibra de carbono, impulsado por un motor BLDC ubicado en el centro, fue montado en un soporte de prueba equipado con sensores de fuerza y velocidad de rotación (rpm). La energía se suministró a través de dos configuraciones de batería, de ocho y de nueve paquetes, con voltaje y corriente monitoreados y controlados a través de un módulo ESC. Los experimentos realizados de 2000 a 7000 rpm exploraron la relación entre las entradas eléctricas y las salidas aero-propulivas. Los resultados revelaron que la potencia de entrada, la corriente y el nivel de presión sonora (SPL) se amplificaron significativamente con las rpm, mientras que el voltaje disminuyó ligeramente. La rpm máxima alcanzó 6500 rpm para la configuración de ocho paquetes y 7000 rpm para la configuración de nueve paquetes. Cuando supera las 6000 rpm, el SPL se acerca a 120 dB. La configuración de ocho paquetes proporcionó un mayor empuje por voltio, mientras que la de nueve paquetes ofreció un mejor empuje por amperio y una mejor potencia de arranque. Aunque los índices adimensionales, incluidos el coeficiente de potencia (CP), el coeficiente de empuje (CT) y el índice de mérito (FM), disminuyeron con las rpm, el FM se mantuvo entre 0.7 y 0.75 a velocidades medias, demostrando una conversión de energía efectiva.