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Rendimiento Aerodinámico de un MAV Hexa-Rotor Coaxial en Suspensión

Autores: Lei, Yao; Wang, Jiading; Yang, Wenjie

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Rendimiento Aerodinámico de un MAV Hexa-Rotor Coaxial en Suspensión


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Vehículos aéreos micro
Características aerodinámicas
Hexáptoro
Rotor coaxial
Eficiencia en el vuelo estacionario
Rendimiento aerodinámico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los vehículos aéreos micro (MAV) suelen enfrentar varios desafíos, entre los cuales se encuentran la insatisfactoria eficiencia en el vuelo estacionario y el tiempo de vuelo limitado. Este artículo discute las características aerodinámicas de un novedoso MAV Hex-rotor con un rotor coaxial capaz de proporcionar un mayor empuje en una estructura compacta. Para extender la resistencia durante el vuelo estacionario, se realizan análisis del campo de flujo y optimización del rendimiento aerodinámico mediante experimentos y simulaciones numéricas con diferentes relaciones de separación de rotores ( = 0.56, 0.59, 0.63, 0.67, 0.71, 0.77, 0.83, 0.91). Los parámetros medidos son empuje, potencia y eficiencia en vuelo estacionario durante los experimentos. Se estudia también el rango de Re de 0.7 x 10 a 1.3 x 10 mediante simulaciones de Spalart-Allmaras. Los resultados de las pruebas muestran que el MAV tiene el rendimiento aerodinámico óptimo en = 0.56 con Re = 0.85 x 10. En comparación con el MAV con = 0.98 para Re = 0.85 x 10, el empuje aumenta en un 5.18% con una reducción de potencia del 3.8%, y la eficiencia en vuelo estacionario también mejora en un 12.14%. Los resultados simulados indican una debilidad en la interferencia entre rotores con el aumento de la separación de rotores. Además, la diferencia de presión aumentada, la turbulencia reducida y los vórtices debilitados son responsables de la mejora aerodinámica. Esto proporciona un método alternativo para aumentar el tiempo de vuelo del MAV y ofrece inspiración para futuros diseños estructurales.

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