| Título: | Análise da eficiência aerodinâmica de rotores coaxiais em drones |
| Autor(es): | Moreira, Marcus Vinicius Abner de Souza |
| Orientador(es): | Mendes, Rafael Castilho Faria |
| Coorientador(es): | Shynkarenko, Olexiy |
| Assunto: | Engenharia aeroespacial
Drone
Aerodinâmica
Dinâmica dos fluidos |
| Data de apresentação: | 20-Set-2024 |
| Data de publicação: | 23-Out-2024 |
| Referência: | MOREIRA, Marcus Vinicius Abner de Souza. Análise da eficiência aerodinâmica de rotores coaxiais em drones. 2024. 61 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Aeroespacial) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024. |
| Resumo: | O emprego da configuração coaxial em multirrotores tem crescido na indústria devido à vantagem de reduzir o volume do veículo. No entanto, essa configuração apresenta uma eficiência de tração diminuída devido à interação dos escoamentos dos rotores. O objetivo principal deste trabalho é investigar numericamente essa perda de tração e o impacto tanto no rotor superior quanto no rotor inferior da configuração coaxial. Esse estudo será conduzido por meio de simulações utilizando a Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), utilizando o modelo de turbulência SST K-omega. A hélice escolhida para este estudo é de origem comercial. Para obter sua geometria, foi utilizado um scanner 3D para capturar as coordenadas globais e os perfis aerodinâmicos necessários. Observou-se que a hélice inferior é mais afetada pela interação das esteiras, apresentando entre 60% e 63%da tração do rotor isolado, enquanto a eficiência do rotor superior variou entre 89% e94%. Portanto, a eficiência global da configuração coaxial obtida variou de 75% a 79%. |
| Abstract: | The adoption of coaxial configurations in multirotor systems has grown in the industry due to the advantage of reducing vehicle size. However, this configuration suffers from reduced thrust efficiency due to the interaction between the rotor wake flows. The primary objective of this study is to numerically investigate the thrust loss and its impact on both the upper and lower rotors in the coaxial setup. This investigation is conducted through simulations using Computational Fluid Dynamics (CFD) and the SST k-omega turbulence model. A commercially available propeller was selected for this study, and its geometry was obtained using a 3D scanner to capture the global coordinates and aerodynamic profiles. Results indicate that the lower rotor is more significantly affected by wake interaction, generating between 60% and 63% of the thrust of a standalone rotor, while the upper rotor's efficiency varied between 89% and 94%. Consequently, the overall efficiency of the coaxial configuration was found to range from 75% to 79%. |
| Informações adicionais: | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2024. |
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| Aparece na Coleção: | Engenharia Aeroespacial
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