مطالعه تجربی نیروی لازم برای مهار شیلنگ جهت پاشش آب در ارتفاع

دهقانی محمدآبادی, محسن; بهمن قمصری, سعید; مشایخی, عرفان

مطالعه تجربی نیروی لازم برای مهار شیلنگ جهت پاشش آب در ارتفاع

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ گروه دینامیک پرواز و کنترل، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری

² تهران، ایران

چکیده

در این مقاله ، با تست‌های تجربی ، نیرو‌های وارد بر یک سامانه پاشش سیال پهپادی بدست آمده است. در این سامانه، آب از روی زمین و از طریق شیلنگ آتش‌نشانی به ارتفاع پمپاژ می‌شود. با توجه به اهمیت وجود برآورد‌های دقیق پیش از طراحی و پیاده‌سازی در شرایط واقعی، اثرات تغییر هر یک از زیر سامانه‌ها بر روی زمین و ارتفاعات پایین‌تر آزمایش شده است. مطالعه تجربی این نیرو‌ها به همراه برد، دبی و فشار پاشش سیال در این سامانه، مستلزم آزمایش آن در شرایط مختلف و ایجاد تغییر در شیلنگ و نازل می‌باشد. در این مقاله، دو نوع شیلنگ با قطر‌های ¾ اینچ و 1 اینچ بررسی شده و در دو حالت بدون نازل و با نازل 9 میلی متر مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. همچنین، تاثیر ارتفاع‌های مختلف سامانه (7 و 11 متر) و زوایای مختلف نازل، بر علمکرد کلی سامانه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عملی این تحقیق منجر به توسعه روابطی شده که می‌توان با استناد به آن‌ها، میزان دبی، فشار و برد پاشش سیال و نیروی لازم برای مهار شیلنگ و نازل را در هر ارتفاعی محاسبه کرد. نتایج این تحقیقات و نمودار‌های حاصله می‌توانند در طراحی و بهینه‌سازی سامانه‌های پاشش سیال در ارتفاع بالا، مانند پهپادهای آتش‌نشان و بالابر‌های با قابلیت پاشش سیال بکار رود. در این مقاله، ارتفاع 20 متر به عنوان یک ارتفاع معیار برای طراحی سامانه سیالاتی در نظر گرفته شده است و بر اساس این ارتفاع فرمول‌های بدست آمده مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Required Force to Restrain Hose for Spraying in Altitude

نویسندگان [English]

Mohsen Dehghani mohammad-abadi ¹
Saeed Bahman Ghamsari ²
Erfan Mashayekhi ²

¹ Department of Flight Dynamics and Control, Faculty of Aerospace Engineering, Shahid Sattari Aeronautical University, Tehran, Iran

² Tehran, IRAN

چکیده [English]

This study investigates the forces exerted on a fluid spraying system in a drone through experimental tests. In this system, water is pumped from the ground to the high altitudes. Due to the importance of accurate estimation before design and implementation in real conditions, the effects of changing each of the sub-systems have been tested on both ground and low altitudes. The study of these forces, range, flow and pressure of the fluid in this system requires testing in different hoses and nozzles. In this article, two types of hoses with diameters of ¾ in and 1 in and nozzle with diameter of 9 mm have been studied. Also, the effect of different heights of the system (7 and 11 meters) and different angles of the nozzle have been investigated. The results of this test led to the development of equations essential for calculating the flow rate, pressure and range of the spraying fluid at any desired height to restrain the reaction force of the nozzle. The result of this research can be used in the design and optimization of high-altitude fluid spraying systems. In this article, the height of 20 meters as a desired height for designing the system is examined due to the achieved formulas and its results are presented.

کلیدواژه‌ها [English]