بررسی تجربی و تحلیلی اثر دور و تعداد پره بر روی پارامترهای آیرودینامیکی پهپاد با بال چرخان در رینولدزهای پایین

در این تحقیق به صورت تجربی و تحلیلی، برخی از پارامترهای موثر در پهپادهای بال چرخان مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش تحلیلی، ابتدا اطلاعات هندسی یک پره توسط دستگاه اسکنر ثبت و مدل سازی شده، سپس از طریق روش المان پره-ممنتم به صورت استاتیکی و دینامیکی، پارامترهای دور و تعداد پره بررسی گردید و در نهایت منحنی مشخصه های ضریب توان،پیشران و راندمان ثبت شد. همچنین در بخش تجربی، ابتدا دستگاهی به منظور اندازه گیری پارامترهای مجموعه پیشرانش موتور و ملخ ساخته شد و به صورت استاتیکی، پارامترهایی مثل دور و تعداد پره تحلیل و ارزیابی گردید. لازم به ذکر است علاوه بر موارد فوق، به منظور پژوهش های مکمل، تحقیقات دیگری، مثل بررسی عددی حوزه جریان اطراف پره، بررسی تجربی اثر قطر پره، بررسی تجربی اثر زمین نسبت به فاصله پره از سطح و بررسی تجربی اثرات پیشرانشی فاصله دو پره نسبت به یکدیگر در پرواز ایستا نیز انجام شده است. مهم ترین نتایج این تحقیق عبارتند از: برای هر پره با طول و گام ثابت، در یک نسبت پیشرفت معینی که مبین یک سرعت هوای مشخصی میباشد راندمان پره به ماکزیمم مقدار خود میرسد. اثر تعداد پره بر روی نیروی پیشران تولیدی بیشتر از اثر افزایش طول پره هست. هرچه رتورها در فاصله نزدیکتری از یکدیگر قرار گیرند، به واسطه اثر گردابه های اطراف پره و نوسانات جریان، توان مصرفی موتور ملخ افزایش می یابد. با توجه به اینکه توان مصرفی رابطه معکوس با مداومت پروازی دارد، لذا با کاهش فاصله رتورها نسبت به هم، مدت زمان پرواز کاهش می یابد. تقریباً در فاصله دو برابر قطر رتور از زمین میتوان از اثر آن چشم پوشی شود. مقایسه نتایج تحلیل و تجربی صحت محاسبات را تأیید میکند در ادامه ی این تحقیقات، آزمایش همین پارامترهای موثر در تونل باد و با وجود جریان باد پیشنهاد میگردد