شبیه سازی و تحلیل آزمایشگاهی سیستم جاذب گردابه ایبرای ربات های دیوار نورد

در این مقاله یک نوع سیستم جاذب برای ربات های دیوار نورد، که به جاذب ورتکسی معروف می باشد، بصورت تحلیلی، عددی و آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. سیستم جاذب ورتکسی شامل محفظه ی جاذب، پروانه و موتور محرک می باشد که ورتکس درون این جاذب، با استفاده از پروانه (فن سانتریفوژ) تولید می شود. بارزترین ویژگی این سیستم جاذب، محصور بودن جریان سیال درون آن می باشد که این طراحی باعث افزایش نیروی جاذبه و کاهش توان مصرفی موتور می شود. در ابتدا، یک سیستم جاذب مجهز به تجهیزات اندازه گیری میدان فشار، دور و توان ورودی ساخته شده و تاثیر پارامترهای مختلف روی نیروی جاذبه تولیدی، اندازه گیری و تحلیل شده است. در این بخش مشاهده شد که با افزایش فاصله ی جاذب از سطح، توان مصرفی افزایش می-یابد.شبیه سازی عددی سیستم جاذب با استفاده از نرم افزار cfx انجام و نتایج حل، از طریق استقلال حل از شبکه و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی راست آزمایی شده است. این مقایسه نشان می دهد که بیشترین تفاوت بین نقاط آزمایشگاهی و حل عددی تقریبا برابر 12 درصد می باشد. در حل عددی مشاهده شد که بیش ترین نیروی تولیدی برای جاذب با اندازه های موجود، معادل 59/13 نیوتن برای فاصله پنج میلی متری از سطح است. در ادامه مطالعه تحلیلی این سیستم با استفاده از مدل ورتکس رنکین انجام شده است. نتایج تحلیل جریان با استفاده از ورتکس رنکین نشان می دهد که نیرو و فشار، هر دو با مربع سرعت دورانی پروانه، رابطه مستقیم دارند.