- Khái niệm khí động lực học. - Một số phương trình khí động học cơ bản. - Quy trình tính mô phỏng số đặc tính khí động lực học biên dạng cánh. - Kết quả tính toán mô phỏng số đặc tính khí động học cánh Clark-YH. - KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH KHÍ ĐỘNG HỌC BIÊN DẠNG CÁNH NACA64-212 VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG SỐ CFD. - Mô hình cánh sử dụng trong tính toán khảo sát. - Kết quả tính toán mô phỏng số đặc tính khí động học cánh. - Đánh giá kết quả tính toán khảo sát CFD. - NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH KHÍ ĐỘNG HỌC BIÊN DẠNG CÁNH ĐẶC BIỆT. - Ảnh hưởng của hình dáng mép vào đến đặc tính khí động học cánh. - Kết quả tính toán lực khí động tác động lên cánh khảo sát. - Khảo sát đặc tính khí động học biên dạng NACA64-212 với mép đuôi. - Kết quả tính toán khảo sát đặc tính khí động học biên dạng cánh có gắn thêm mép đuôi với ảnh hưởng của góc tấn. - 35 Bảng 2.3: Hệ số lực khí động tác động lên biên dạng cánh CLARK-YH. - 41 Bảng 3.2: Bảng tính toán các hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát. - 57 Hình 4.12: Hệ số lực khí động tác động lên mô hình cánh khảo sát, Re=106. - 63 Bảng 4.2: Hệ số lực khí động tác động lên các mô hình cánh khảo sát. - 64 Bảng 4.3: So sánh hệ số lực khí động tác động lên các mô hình cánh khảo sát . - 65 Bảng 4.5: Hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát. - 71 Bảng 4.6 thể hiện giá trị tính toán hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát với ảnh hưởng của góc tấn và góc đặt mép đuôi khác nhau. - 77 Bảng 4.6: Hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát. - 77 Bảng 4.7: So sánh các hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát. - 17 Hình 2.1: Sơ đồ các bước thực hiện tính toán mô phỏng số CFD đặc tính khí động học biên dạng cánh. - 35 Hình 2.5: Phân bố áp suất tại mặt cắt dọc tâm miền không gian tính toán khảo sát đặc tính khí động học biên dạng cánh Clark-YH. - 62 Hình 4.11: Hệ số lực khí động tác động lên mô hình cánh khảo sát, Re=106. - 70 Hình 4.19: Các hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát theo góc đặt mép đuôi, tại Re=106. - 76 Hình 4.25: Hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát với góc đặt mép đuôi và góc tấn khác nhau tại vận tốc khảo sát Re=106. - Trên cơ sở phân tích nghiên cứu vai trò quan trọng của đặc tính khí động học cánh nói chung. - Đề tài này thực hiện các vấn đề nghiên cứu khảo sát các đặc tính khí động học của biên dạng cánh sử dụng trên máy bay dân dụng hiện đại. - Đồng thời giúp hiểu rõ hơn đặc tính khí động học biên dạng cánh sử dụng trên một số máy bay dân dụng hiện đại hiện nay. - Lịch sử nghiên cứu Lĩnh vực nghiên cứu tính toán đặc tính khí động học biên dạng cánh đã được các nhà nghiên cứu thực hiện từ nhiều năm về trước. - Cho đến nay việc tính toán đặc tính khí động học biên dạng cánh đã được thực hiện với nhiều công cụ tính toán mô phỏng hiện đại, việc tính toán khảo sát các đặc tính khí động học cánh đã trở lên khá thông dụng đối với các nhà nghiên cứu. - Khảo sát cụ thể đặc tính khí động học biên dạng cánh NACA64-212 ở một số trường hợp tính toán cụ thể. - Nghiên cứu ảnh hưởng của biên dạng cánh đặc biệt đến đặc tính khí động học cánh. - Kết quả mô phỏng số đưa ra phân bố vận tốc, phân bố áp suất bao quanh biên dạng cánh khảo sát cũng như các thông số về lực khí động học tác động lên cánh. - Đây là những kết quả quan trọng để sử dụng trong quá trình nghiên cứu ứng dụng, phân tích đặc tính khí động học và cải tiến biên dạng cánh khí động nói chung. - Trong luận văn này, tác giả đề cập nghiên cứu khảo sát đặc tính khí động học của biên dạng cánh đặc biệt trên máy bay trên cơ sở khảo sát bài toán cánh 2D. - Đặc tính khí động học cánh trong mỗi trường hợp cụ thể là thay đổi khác nhau và có điều kiện ứng dụng cụ thể riêng. - Trong mỗi nghiên cứu việc khảo sát nghiên cứu các đặc tính khí động cụ thể được thực hiện khác nhau. - Một số nghiên cứu liên quan về đặc tính khí động học cánh và ứng dụng trong các hệ thống kỹ thuật có thể kể đến như: Chang. - C cùng cộng sự, (2015) nghiên cứu đặc tính khí động học biên dạng cánh với đuôi cánh thay đổi thông qua sử dụng phương pháp số. - Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã ứng dụng công cụ tính toán mô phỏng số để khảo sát đặc tính khí động học của biên dạng cánh với phần gắn thêm mép cánh nhằm tạo ra biên dạng cánh mới có đặc tính khí động học tốt hơn. - Nghiên cứu đã chỉ ra ảnh hưởng của mép cánh và sự thay đổi đặc tính khí động của biên dạng cánh đặc biệt theo hướng phát triển này. - Các nghiên cứu cho thấy rõ sự ảnh hưởng của hình dáng hình học đến các đặc tính khí động học xe ô tô. - Đây có thể là một trong những nghiên cứu cụ thể ứng dụng đặc tính khí động học biên dạng cánh trong thực tế kỹ thuật. - Nội dung các vấn đề được giải quyết trong luận văn về nghiên cứu khảo sát đặc tính khí động học biên dạng cánh sử dụng trên máy bay sẽ được thực hiện cụ thể trong các chương tiếp theo của luận văn. - Quy trình tính mô phỏng số đặc tính khí động lực học biên dạng cánh Từ cơ sở tổng hợp lý thuyết tính toán mô phỏng ở trên cho thấy rõ các giai đoạn cần thực hiện trong quá trình tính toán khảo sát bài toán đặc tính khí động học cánh. - Hình 2.1 thể hiện sơ đồ thực hiện bài toán tính toán mô phỏng số đặc tính khí động lực học biên dạng cánh. - Hình 2.1: Sơ đồ các bước thực hiện tính toán mô phỏng số CFD đặc tính khí động học biên dạng cánh 2.5.1. - Mô hình cánh CLARK-YH khảo sát Trong phần này biên dạng cánh Clark-YH được sử dụng trong khảo sát đặc tính khí động học cánh thông qua ứng dụng CFD. - Hình 2.2 thể hiện biên dạng cánh khảo sát. - Kết quả tính toán mô phỏng số đặc tính khí động học cánh Clark-YH Sau khi bài toán được thiết lập các điều kiện tính toán, sẽ thực hiện việc tính toán trên máy tính. - Bảng 2.3 thể hiện kết quả tính toán lực khí động tác động lên cánh và so sánh với kết quả đã có. - CD = D/(0.5ρSyV2) (2.2) Trong đó: L, D tương ứng là lực nâng và lực cản khí động tác động lên cánh khảo sát. - Fx, Fy tương ứng là các lực khí động tác động lên cánh khảo sát theo các phương OX, OY tương ứng của hệ trục tọa độ. - Hình 2.6 thể hiện kết quả phân bố áp suất bao quanh biên dạng cánh khảo sát. - Từ đồ thị cho thấy sự thay đổi của các lực khí động phụ thuộc vào hình dáng cánh khảo sát. - Đây chính là hiệu ứng 3D cánh ảnh hưởng đến đặc tính khí động học cánh. - KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH KHÍ ĐỘNG HỌC BIÊN DẠNG CÁNH NACA64-212 VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG SỐ CFD 3.1. - Mô hình cánh sử dụng trong tính toán khảo sát Trong phần này, cánh chữ nhật với biên dạng cánh NACA64-212 được sử dụng trong tính toán khảo sát các đặc tính khí động lực học. - Đây là biên dạng cánh khí động có đặc tính khí động tốt, được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực hàng không nói chung. - Hình 3.1 thể hiện biên dạng cánh NACA64-212 và dạng cánh chữ nhật với biên dạng cánh khảo sát trong bài toán mô phỏng số đặc tính khí động học cánh 3D. - Kết quả tính toán mô phỏng số đặc tính khí động học cánh Trong phần này, các đặc tính khí động lực học của cánh khảo sát sẽ được thể hiện trên cơ sở xuất và xử lý kết quả tính toán mô phỏng bài toán đã thực hiện. - Kết quả này cho thấy lực khí động tác động lên cánh khảo sát sẽ thay đổi tương ứng với góc đặt cánh khác nhau. - Hình 3.10 thể hiện kết quả tính toán khảo sát hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát tương ứng tại các vận tốc dòng khảo sát tương ứng với Reynolde 0,5x106, 0,7x106 và 106. - Hình 3.12 thể hiện kết quả so sánh hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát với kết quả tính toán khảo sát theo tra cứu từ tài liệu [27]. - Kết luận chương 3 Trong chương này, trên cơ sở ứng dụng công cụ tính toán mô phỏng số CFD, các đặc tính khí động lực học cánh khảo sát với biên dạng cánh NACA64-212 nguyên bản đã được khảo sát tại một số vận tốc dòng, tương ứng theo góc đặt cánh khác nhau. - Các kết quả thực hiện khảo sát thu được cho thấy rõ đặc tính khí động học của cánh 3D khảo sát. - Hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát tăng tương ứng theo chiều tăng của số Reynolde khảo sát. - Kết quả nghiên cứu trong chương này, là các cơ sở quan trọng cho việc khảo sát đặc tính khí động học cánh chữ nhật với biên dạng cánh NACA64-212. - Kết quả khảo sát trong chương này là cơ sở để thực hiện các nghiên cứu cải thiện đặc tính khí động học cho cánh với biên dạng NACA64-212 sẽ được thực hiện trong chương tiếp theo của luận văn. - Kết quả so sánh về phân bố áp suất bao quanh cánh Sau quá trình tính toán mô phỏng số thực hiện với các mô hình khảo sát, thu được một số kết quả tính toán đặc tính khí động lực học tác động lên mô hình cánh mới khảo sát M1, M2. - Trên cơ sở các kết quả khảo sát phân bố áp suất có thể thấy, lực khí động tác động lên các mô hình cánh khảo sát sẽ thay đổi. - Hình thể hiện kết quả tính toán mô phỏng số lực khí động tác động lên các mô hình cánh khảo sát trong cùng điều kiện khảo sát. - Khảo sát đặc tính khí động học biên dạng NACA64-212 với mép đuôi 4.2.1. - Việc thay đổi hình dạng cánh với mép đuôi này sẽ làm thay đổi đặc tính khí động học của cánh ban đâu. - Các yếu tố khí động lực học của cánh với ảnh hưởng của mép đuôi, góc đặt mép đuôi khác nhau sẽ được thực hiện khảo sát. - Sau khi tính toán thực hiện đối với các trường hợp khảo sát trên, sẽ thu được các kết quả tính toán khảo sát CFD đặc tính khí động học biên dạng cánh. - Kết quả tính toán mô phỏng số CFD khảo sát cánh với mép đuôi khi thay đổi góc đặt mép đuôi trên cánh Trên cơ sơ tính toán mô phỏng số khảo sát các đặc tính khí động lực học tác động lên mô hình cánh khảo sát. - Kết quả khảo sát này cho thấy lực khí động tác động lên cánh khảo sát tương ứng với góc đặt mép đuôi cánh khác nhau sẽ thay đổi theo tương ứng. - Hình 4.19 thể hiện kết quả tính toán các hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát với góc đặt mép đuôi khác nhau tại vận tốc dòng khảo sát ứng với Reynolds 106. - Bảng 4.5 thể hiện kết quả tính toán hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát. - Kết quả tính toán khảo sát đặc tính khí động học biên dạng cánh có gắn thêm mép đuôi với ảnh hưởng của góc tấn Trong phần này, đặc tính khí động học cánh NACA64-212 với mép đuôi thay đổi ở góc đặt nhất định và góc hướng gió (góc tấn) khác nhau sẽ được khảo sát. - Bảng 4.6 thể hiện giá trị tính toán hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát với ảnh hưởng của góc tấn và góc đặt mép đuôi khác nhau. - Kết luận chương 4 Trong chương này, nghiên cứu ảnh hưởng của biên dạng cánh đến đặc tính khí động học cánh đã được thực hiện thông qua việc tính toán khảo sát đặc tính khí động học đối với cánh nguyên bản có gắn thêm mép đuôi với các góc đặt mép đuôi thay đổi khác nhau. - Kết quả khảo sát đặc tính khí động học các biên dạng cánh đã cho thấy được mức độ ảnh hưởng đến đặc tính khí động học, cụ thể là thay đổi phân bố áp suất tác động lên cánh và các hệ số lực khí động tác động lên cánh khảo sát. - Kết quả tính toán nghiên cứu đã thực hiện, cho thấy được sự ảnh hưởng của hình dạng biên dạng thân của cánh đến đặc tính khí động học cánh. - Góc đặt mép đuôi và mép đuôi có thể giúp cải thiện đặc tính khí động học cánh. - Kết luận Trong luận văn này, đặc tính khí động học biên dạng cánh sử dụng trên máy bay dân dụng hiện đại biên dạng cánh NACA64-212 đã được thực hiện khảo sát đặc tính khí động học thông qua sử dụng chương trình tính toán mô phỏng số CFD. - Từ cơ sở nghiên cứu sử dụng và ứng dụng chương trình tính toán mô phỏng số CFD, đặc tính khí động học biên dạng cánh CLARK-YH và ảnh hưởng của hình dáng cánh 3D đến đặc tính khí động học cánh khảo sát đã được thực hiện trong chương 2. - Kết quả khảo sát cho thấy rõ sự ảnh hưởng của hình dạng cánh 3D đến đặc tính khí động học và cụ thể là các hệ số lực khí động tác động nên cánh khảo sát. - Trên cơ sở khảo sát đặc tính khí động học biên dạng cánh NACA64-212 tại một số vận tốc dòng tương ứng số Reynolde 5.105. - 7.105 và 106 , sự ảnh hưởng của vận tốc đến đặc tính khí động học cánh và góc tấn đã được khảo sát. - Trên cơ sở đã thực hiện khảo sát đặc tính khí động học biên dạng cánh NACA64-212, một số biên dạng cánh mới thay đổi từ biên dạng cánh này đã được thực hiện khảo sát đặc tính khí động học. - Kết quả khảo sát và so sánh giữa các mô hình cánh khảo sát đã cho thấy mức độ sự ảnh hưởng đến đặc tính khí động học của hình dáng biên dạng cánh đã khảo sát. - Việc bố trí thêm mép đuôi cho cánh có thể giúp cải thiện đặc tính khí động học cho cánh ban đầu. - Các đặc tính khí động học của cánh mới với mép cánh thay đổi tùy thuộc vào các yếu tố góc đặt mép đuôi và góc tấn khác nhau. - Trên cơ sở phân tích kết quả tính mô phỏng số CFD như phân bố áp suất và lực tác động lên cánh khảo sát cho thấy nguyên nhân làm tăng hay giảm lực khí động tác động lên các mô hình cánh khảo sát. - Kiến nghị Trong luận văn này, tác giả đã trình bày nghiên cứu khảo sát đặc tính khí động học biên dạng cánh khí động sử dụng trên máy bay dân dụng hiện đại. - Đồng thời nghiên cứu ảnh hưởng của một số hình dáng biên dạng cánh đến đặc tính khí động học cánh
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt