The main objective of the work done in this dissertation is the construction and validation of an analytical model for the performance curves of a family of propellers tested at low Reynolds numbers. This kind of propellers is more commonly used in Unmanned Aerial Vehicles (UAVs).
The model was designed in MATLAB® using a variety of regression techniques, such as the Least Squares Method (LSQ), via experimental data acquired at University of Illinois at Urbana-Champaign (UIUC), of measurements of seventeen APC Thin Electric propellers. The experimental data went through a reduction process for easier analysis. In order to further develop this model, tests were run at the Department of Aerospace Sciences (DCA) of University of Beira Interior (UBI) for ten more APC Thin Electric propellers.
The analytical model will predict power coefficient and propeller efficiency accurately for the propellers with dimensions close to those that were used for its development. This model will be useful to achieve optimal design, providing a faster and more efficient propeller selection phase. The propeller performance obtained during the experimental tests will also be catalogued to further increase the documentation on propellers tested at LRN.O principal objetivo do trabalho levado a cabo nesta dissertação é a construção e validação de um modelo analítico para o desempenho de uma família de hélices com base em dados experimentais em condições de baixo número de Reynolds. Este tipo de hélices é mais utilizado em Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs).
O modelo foi projetado em MATLAB® utilizando vários métodos de regressão, tal como o método dos mínimos quadrados (MMQ), baseado em dados experimentais obtidos na Universidade de Illinois em Urbana-Champaign (UIUC), de dezassete hélices testadas da APC Thin Electric. Os dados experimentais passaram por um processo de redução para um tratamento de dados mais facilitado. No âmbito do desenvolvimento deste modelo, foram feitos testes no Departamento de Ciências Aerospaciais (DCA), na Universidade da Beira Interior (UBI) a mais dez hélices da APC Thin Electric.
O modelo analítico permite calcular os valores para o coeficiente de potência e para a eficiência propulsiva para hélices com dimensões próximas ou iguais das que foram utilizadas para a sua construção. Este modelo será útil para proporcionar uma melhor fase de projeto, providenciando uma mais rápida e eficiente seleção de hélice. Os dados dos testes ao desempenho das hélices obtidos durante o processo experimental foram catalogados para aumentar a documentação existente sobre hélices testadas em condições de baixo número de Reynolds
