Investigating the Role of Surface Properties on the Ground Effect: An Experimental Study with a Small Propeller
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 39
فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JAFM-19-9_013
تاریخ نمایه سازی: 14 مرداد 1405
چکیده مقاله:
Safe and efficient multirotor UAV operation during takeoff and landing is critically challenged by the ground effect, a phenomenon whose complexity is compounded in non-ideal environments. While existing aerodynamic models often assume ideal, rigid surfaces, this study investigates ground effect on three distinct surfaces representative of real-world settings: wooden (rigid), grassy (porous), and perforated (highly porous). Experiments were conducted using a ۱۰×۴.۵-inch propeller across H/D ratios (height/diameter) from ۰.۱ to ۲.۳۴ at rotational speeds of ۳۲۰۰, ۴۲۰۰, and ۵۲۰۰ RPM. Results reveal that the wooden surface aligns with classical theory, showing increasing TIGE/TOGE (in-ground-effect/out-of-ground-effect thrust) ratios as H/D decreases. In contrast, the grassy surface exhibited a ۲.۳۴% lower TIGE/TOGE ratio and an earlier exit from ground effect. Most notably, the perforated surface demonstrated a reversal of typical trends, with TIGE/TOGE declining as RPM increased, peaking at H/D=۱.۱۶ and dropping significantly below this threshold. These findings underscore the critical influence of surface porosity and texture on ground-effect dynamics, providing essential guidance for UAV control systems, landing site selection, and performance modeling in diverse operational environments, such as urban rooftops, grassy fields, and perforated decks.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
M. Haji Jafari
Aerospace Department, Boein Zahra Technical University, Qazvin, Iran
A. Vali Mohammad
Aerospace Engineering, Malek Ashtar University, Tehran, Iran
M. H. Rezaei
Aerospace Department, Boein Zahra Technical University, Qazvin, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :