Investigación de la Interacción Aerodinámica de Drones Multirrotor
Autores: Shukla, Dhwanil; Komerath, Narayanan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Investigación de la Interacción Aerodinámica de Drones Multirrotor
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Interacciones aerodinámicas
Rotores
UAVs
Características del flujo
Número de Reynolds
Datos de SPIV
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las interacciones aerodinámicas entre rotores son factores importantes que afectan el rendimiento de los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) multirrotor en plano, o drones, que son la mayoría de los VANT de pequeño tamaño (o mini-drones). Un diseño óptimo requiere conocimiento de las características del flujo. El bajo número de Reynolds de muchos rotores de VANT plantea la cuestión de cómo estas características difieren de las esperadas por los métodos analíticos tradicionales para aeronaves de rotor. Se estudia la aerodinámica de un conjunto de rotores uno al lado del otro en posición de flotación sobre un rango de separación de rotores y número de Reynolds utilizando Velocimetría de Imágenes de Partículas Estéreo (SPIV) de alta velocidad y mediciones de rendimiento. Los datos instantáneos y promediados en el tiempo de SPIV presentados aquí indican un aumento en las interacciones de estela entre rotores con la disminución del espacio entre rotores y el número de Reynolds. Se observa una caída en la eficiencia del rotor a pequeñas separaciones de rotor a bajo número de Reynolds a través de mediciones de empuje y par. Se identifican y discuten los componentes básicos de la estela y los perfiles de velocidad de los multirrotores en plano para ayudar a generalizar los hallazgos a una amplia gama de drones. Sin embargo, los datos brindan confianza en las herramientas de análisis tradicionales, con pequeñas modificaciones.
Descripción
Las interacciones aerodinámicas entre rotores son factores importantes que afectan el rendimiento de los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) multirrotor en plano, o drones, que son la mayoría de los VANT de pequeño tamaño (o mini-drones). Un diseño óptimo requiere conocimiento de las características del flujo. El bajo número de Reynolds de muchos rotores de VANT plantea la cuestión de cómo estas características difieren de las esperadas por los métodos analíticos tradicionales para aeronaves de rotor. Se estudia la aerodinámica de un conjunto de rotores uno al lado del otro en posición de flotación sobre un rango de separación de rotores y número de Reynolds utilizando Velocimetría de Imágenes de Partículas Estéreo (SPIV) de alta velocidad y mediciones de rendimiento. Los datos instantáneos y promediados en el tiempo de SPIV presentados aquí indican un aumento en las interacciones de estela entre rotores con la disminución del espacio entre rotores y el número de Reynolds. Se observa una caída en la eficiencia del rotor a pequeñas separaciones de rotor a bajo número de Reynolds a través de mediciones de empuje y par. Se identifican y discuten los componentes básicos de la estela y los perfiles de velocidad de los multirrotores en plano para ayudar a generalizar los hallazgos a una amplia gama de drones. Sin embargo, los datos brindan confianza en las herramientas de análisis tradicionales, con pequeñas modificaciones.