pws drones
-
Beste TU Delft,
Wij (Peter en Roy) doen ons profiel werkstuk over het onderwerp drones. We willen ons PWS laten bestaan uit een theoretisch en een praktisch deel. We willen ons praktisch gedeelte laten bestaan uit het bouwen van een simpele drone waarmee we wat proefjes gaan doen. Zelf hadden we bedacht om de lift te meten van een drone. Om een wat uitgebreider praktisch deel te maken willen we de lift meten bij 3 verschillende soorten propellers. Ons probleem is echter dat de lift bereken ons nog niet helemaal duidelijk is geworden. We zouden graag van u willen horen hoe we precies de lift kunnen bereken. Ook horen we graag wat we nog meer kunnen bereken met onze eigen gemaakte drone.
Met vriendelijke groet,
Peter en Roy -
Hoi Peter en Roy,
wat cool dat jullie een drone willen bouwen! Hieronder zal ik uitleggen hoe lift berekend wordt. Aan de hand hiervan kunnen jullie misschien zelf bedenken wat jullie nog meer te weten zouden willen komen om zo zelf een goede onderzoeksvraag te formuleren.
Vleugelprofielen genereren het fenomeen lift door een drukverschil boven en onder het vleugelprofiel. Nu weten jullie misschien al hoe dit drukverschil ontstaat, maar voor het geval dat volgt nog even een korte uitleg. Een typisch vleugelprofiel heeft een bolle bovenkant en een vlakke onderkant. Door het venturi-effect zal de lucht die over de bolle bovenkant stroomt in snelheid toenemen. Volgens Bernoulli's theorie volgt hieruit dat dan de druk aan de bovenkant afneemt. Je hebt dus een situatie waarbij aan de onderkant van de vleugel de druk hoger is dan aan de bovenkant. Door dit drukverschil ontstaat er een kracht omhoog.
Dan jullie vraag; Hoe bereken je lift? De lift formule luidt als volgt: L = cL * 1/2 rho V^2 *S
cL staat voor de coëfficiënt van lift en geeft aan hoe groot het lift vermogen van je vleugel is. Dit hangt af van de vorm van het vleugelprofiel en de angle of attack. In principe geldt hoe groter de angle of attack hoe groter de coefficient van lift. Helaas kan je de angle of attack niet oneindig groot maken. Bij een bepaalde angle of attack zal de lucht niet meer mooi de vorm van je vleugel volgen en zal de coefficient van lift vanaf dat moment afnemen. Dit heet de kritische angle of attack. Als de coefficient van lift zodanig afneemt dat er niet genoeg lift geproduceerd kan worden om de zwaartekracht te overwinnen, spreken we van een stal.
rho staat voor de dichtheid van de lucht. Hoe hoger je vliegt, hoe lager de dichtheid en hoe meer de lift zal afnemen.
V^2 is het kwadraat van de snelheid van de luchtstroom.
S is de oppervlakte van de vleugel.Een drone genereert lift met behulp van propellers. Hieronder volgen wat interessante opvattingen over propellers. Ik denk dat jullie een van deze opvattingen verder zouden kunnen onderzoeken met betrekking tot drones om meer dingen te bedenken die jullie aan jullie eigen gebouwde drone zouden kunnen onderzoeken.
Een propeller draait rond - de tip van de propeller zal een hogere snelheid "V" hebben dan de "root" van de prop.
Het ronddraaien van de propeller zorgt voor een "slipstream".
Je kan het aantal, de lengte en de dikte van de propellers veranderen.
De propeller is wellicht net zoals bij vliegtuigen gedraaid.Ik denk dat jullie hier wel meer vragen mee kunnen bedenken! En als jullie meer vragen hebben let me know:)
Groetjes,
Juul
