AI Summary & Key Takeaways
AI InsightIn addition, in 6000 rpm and 0.3 advance ratio, the propeller provided approximately 65% efficiency.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
This study presents a coupled numerical investigation consisting of fluid and structural analysis for a UAV propeller. Flow and structural analysis are carried out in ANSYS Fluent and Static Structural modules, respectively. The mechanical properties of the propeller are investigated for Plastic ABS and Carbon Fiber (395 GPA) materials at 2000, 6000, and 10000 rpm rotational speeds. Consequently, it is observed that the total deformation and equivalent elastic strain of Carbon Fiber (395 GPA) material are less at all rotational speeds. In addition, the thrust and power of the propeller are calculated for these rotational speeds and their change in UAV forward speeds (1, 5, 8, 10, and 12 m/s) is examined at 6000 and 10000 rpm. Accordingly, it is observed that the power and thrust of the propeller decreased with the increase in the forward speed of the UAV at constant propeller rotation speed. It has been observed that the propeller produces 5 N thrust at 6000 rpm. In addition, in 6000 rpm and 0.3 advance ratio, the propeller provided approximately 65% efficiency.
Özet
Bu çalışma, bir İHA pervanesi için akışkan ve yapısal analizden oluşan birleşik bir sayısal araştırma sunmaktadır. Akış ve yapısal analiz sırasıyla ANSYS Fluent ve Static Structural modüllerinde gerçekleştirilmiştir. Pervanenin mekanik özellikleri Plastik ABS ve Karbon Fiber (395 GPA) malzemeler için 2000, 6000 ve 10000 rpm dönüş hızlarında incelenmiştir. Sonuç olarak, Karbon Fiber (395 GPA) malzemenin toplam deformasyonunun ve eşdeğer elastik gerinimlerinin tüm dönüş hızlarında daha az olduğu gözlenmiştir. Ayrıca bu dönüş hızları için pervanenin itkisi ve harcadığı güç hesaplanarak İHA ileri hızlarındaki (1, 5, 8, 10 ve 12 m/s) 6000 ve 10000 rpm'deki değişimleri incelenmiştir. Buna göre sabit pervane dönüş hızında İHA'nın ileri hızının artmasıyla pervanenin harcadığı güç ve itkisinin azaldığı görülmektedir. Pervanenin 6000 devirde 5 N itki ürettiği gözlemlenmiştir. Ayrıca 6000 rpm ve 0.3 ilerleme oranında pervane yaklaşık %65 verim sağlamıştır.